第5章-移動交換系統(tǒng)簡介-09

第五章

移動交換系統(tǒng)簡介1本章內(nèi)容5.1移動交換系統(tǒng)概述5.1.0移動通信系統(tǒng)的發(fā)展5.1.1移動通信技術(shù)簡介5.1.2系統(tǒng)組成5.1.3陸地蜂窩移動通信系統(tǒng)5.1.4移動交換控制的特征5.2移動交換控制原理5.3移動交換接口信令2

移動通信是指用戶終端處于可移動情況下，采用無線電技術(shù)實(shí)現(xiàn)信息傳輸?shù)耐ㄐ欧绞?。移動通信系統(tǒng)是移動體之間、移動體和固定用戶之間，以及固定用戶與移動體之間，能夠建立許多信息傳輸通道的通信系統(tǒng)。35.1移動交換系統(tǒng)概述

移動通信技術(shù)是一門融合了當(dāng)代微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、無線通信、有線通信技術(shù)以及交換和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的綜合性技術(shù)。移動通信系統(tǒng)主要有：陸地移動通信系統(tǒng)（集群系統(tǒng)、無線尋呼系統(tǒng)、無繩電話系統(tǒng)、蜂窩移動通信）、衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)。45.1移動通信系統(tǒng)的發(fā)展上世紀(jì)初期，首先在短波幾個(gè)頻段上開發(fā)出專用移動通信系統(tǒng)代表是美國底特律市警察使用的車載無線電系統(tǒng)該系統(tǒng)工作頻率為2MHz，到40年代提高到30～40MHz,可以認(rèn)為這個(gè)階段是現(xiàn)代移動通信的起步階段，特點(diǎn)是專用系統(tǒng)開發(fā)，工作頻率較低早期發(fā)展階段上世紀(jì)40年代中期至60年代初期公用移動通信業(yè)務(wù)開始問世1946年，根據(jù)美國聯(lián)邦通信委員會(FCC)的計(jì)劃，貝爾系統(tǒng)在圣路易斯城建立了世界上第一個(gè)公用汽車電話網(wǎng)，稱為“城市系統(tǒng)”美國貝爾實(shí)驗(yàn)室完成了人工交換系統(tǒng)的接續(xù)問題；特點(diǎn)是接續(xù)方式為人工，網(wǎng)的容量較小。人工交換臺1G：模擬語音20世紀(jì)80年代初提出，完成于20世紀(jì)90年代初主要技術(shù)模擬技術(shù)和頻分多址(FDMA)技術(shù)特點(diǎn)2.4kbps傳輸速率只提供區(qū)域性語音業(yè)務(wù)，容量有限、保密性差、通話質(zhì)量不高、不能提供數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)；設(shè)備成本高，質(zhì)量大，體積大代表制式AMPS（AdvancedMobilePhoneSystem）貝爾實(shí)驗(yàn)室發(fā)明，1978年開發(fā)，1982年全美部署，而后全世界各地迅速發(fā)展。1987年11月18日，第一個(gè)模擬蜂窩移動電話系統(tǒng)在廣東省建成并投入商用。（中國移動雛形）關(guān)鍵詞摩托羅拉2G：數(shù)字語音20世紀(jì)90年代相對于1G的改進(jìn)：模擬->數(shù)字語音信號數(shù)字化處理壓縮帶來容量上收益對語音和控制信號進(jìn)行加密增強(qiáng)安全性催生了諸如短信等新業(yè)務(wù)展開主要技術(shù)時(shí)分多址（TDMA）、碼分多址（CDMA）特點(diǎn)保密性強(qiáng)、頻譜利用率高、提供豐富的業(yè)務(wù)（比如，低速率的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)）、標(biāo)準(zhǔn)化程度高、可進(jìn)行省內(nèi)外漫游2G：數(shù)字語音代表制式GSM（GlobalSystemforMobileCommunications）1991年在歐洲投入使用，現(xiàn)全球廣泛應(yīng)用使用FDMA、TDMA技術(shù)工作頻率900-1800MHz，提供9.6kbps的傳輸速率電話業(yè)務(wù)、緊急呼叫業(yè)務(wù)、短信業(yè)務(wù)、可視圖文接入等CDMA20世紀(jì)90年代中后期發(fā)展商用以擴(kuò)頻通信為基礎(chǔ)的調(diào)制和多址連接技術(shù)8kbps(IS-95A)、64kbps(IS-95B)通信具有隱蔽性、保密性、抗干擾；通話質(zhì)量好、掉線少、輻射低、健康環(huán)保2G-3G過渡2.5GGPRS（GeneralPacketRadioService）基于GSM的無線分組交換技術(shù)提供端到端、廣域的無線IP連接網(wǎng)絡(luò)容量只有再需要時(shí)進(jìn)行分配，不需要時(shí)就釋放傳輸速率150Kbps(比GSM快15倍)2.75GEDGE（EnhancedDataratesforGSMEvolution）基于GSM/GPRS網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)增強(qiáng)型移動通信技術(shù)傳輸速度384kbps3G：數(shù)字語音和數(shù)據(jù)IMT-2000（InternationalMobileTelecommunications-2000）Offeratleast144kbps(preferably384kbps)forhigh-mobilityuserswithwide-areacoverageand2Mbpsforlow-mobilityuserswithlocalconvergence.特點(diǎn)能夠同時(shí)傳送聲音及數(shù)據(jù)信息，速率一般在幾百kbps以上實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)視頻、高速多媒體和移動Internet訪問業(yè)務(wù)擴(kuò)大高質(zhì)量話音業(yè)務(wù)容量3G：代表制式ITU開始目標(biāo)之一是開發(fā)一種可以全球通用的無線通訊系統(tǒng)，但是實(shí)際最終的結(jié)果是出現(xiàn)了多種不同的制式（2001開始陸續(xù)部署）W-CDMA(WidebandCodeDivisionMultipleAccess)以GSM為主，加入GPRS的分組交換實(shí)體技術(shù)，能夠兼容GSM系統(tǒng)的所有業(yè)務(wù)CDMA2000采用MC-CDMA（多載波CDMA）多址訪問技術(shù)，不僅可以使用原有CDMA系統(tǒng)的各種接口，還可以使用新的接口標(biāo)準(zhǔn)。TD-SCDMA(TimeDivision-SynchronousCodeDivisionMultipleAccess)集CDMA、TDMA、FDMA、SDMA多種多址方式于一體，采用了一系列高新技術(shù)（智能天線、聯(lián)合檢測、接力切換等）頻譜利用率高、系統(tǒng)容量大、系統(tǒng)成本低且適合開展數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)3G-4G過渡3.5GHSPDA（HighSpeedDownlinkPacketAccess）屬于W-CDMA技術(shù)的延伸在W-CDMA下行鏈路中提供分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，在一個(gè)5MHz載波上的傳輸速率可達(dá)8-10Mbps3.75GHSUPA（HighSpeedUplinkPacketAccess）因HSDPA上傳速度不足（只有384Kbps）而開發(fā)在一個(gè)5MHz載波上的傳輸速率可達(dá)10-15Mbps，上傳速度達(dá)5.76MbpsCDMA2000呢？

CDMA20001xEV-DO(Evolution-DataOnly)在一個(gè)無線信道傳送高速數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)的情況下，理論上支持下行數(shù)據(jù)速率最高3.1Mbps，上行速率最高到1.8Mbps。準(zhǔn)4G（3.9G）LTE(LongTermEvolution)2008年第四季度提出，2011年北美首次商用基于舊有的GSM/EDGE和UMTS/HSPA網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，并使用調(diào)制技術(shù)提升網(wǎng)絡(luò)容量及速度有能力提供300Mbit/s的下載速率和75Mbit/s的上傳速率全I(xiàn)P基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)不再支持用于支撐GSM、UMTS和CDMA2000網(wǎng)絡(luò)下語音傳輸?shù)碾娐方粨Q技術(shù)，它只能進(jìn)行全I(xiàn)P網(wǎng)絡(luò)下的分組交換分支LTEFDD（頻分雙工長期演進(jìn)技術(shù)）LTETDD（時(shí)分雙工長期演進(jìn)技術(shù)），又稱TD-LTEWiMAX（IEEE802.16e）LTE帶來的新變化視頻(LTE)音頻（CS/LTE）多方通話以VoLTE為核心能力，提供多種網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的高清音視頻通話和多方通話。并且吸取RCS國際標(biāo)準(zhǔn)定義，提供通話中的切換、消息收發(fā)等新功能。LTE帶來的新變化女神VoLTE的高清視頻通話時(shí)影像2015.2.1·杭州·VoLTE連線郎朗音樂會現(xiàn)場女神普通視頻通話時(shí)影像LTE帶來的新變化群聊群發(fā)點(diǎn)對點(diǎn)消息新消息在提供多種媒體格式消息收發(fā)的基礎(chǔ)上，繼承原有一對一和群發(fā)通信能力，新增基于群組的聊天和公眾賬號交互等社交功能。LTE帶來的新變化個(gè)人移動助理4G技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)LTE-AdvancedLTE的增強(qiáng)版本，完全向后兼容LTE，通常通過在LTE上通過軟件升級即可峰值速率：下行1Gbps，上行500MbpsTD-LTE-Advanced我國具有自主知識產(chǎn)權(quán)的新一代移動通信技術(shù)吸納了TD-SCDMA的主要技術(shù)元素WirelessMAN-Advanced（IEEE802.16m）核心驅(qū)動力5G第五代移動通信技術(shù)，也是4G之后的延伸，目前正在研究中。目前還沒有任何電信公司或標(biāo)準(zhǔn)訂定組織的公開規(guī)格或官方文件有提到5G。有消息報(bào)道韓國成功研發(fā)第五代移動通信技術(shù)，手機(jī)在利用該技術(shù)后無線下載速度可以達(dá)到每秒3.6G華為在2013年11月宣布將在2018年前投資6億美元對5G的技術(shù)進(jìn)行研發(fā)與創(chuàng)新，并預(yù)言在2020年用戶會享受到20Gbps的商用5G移動網(wǎng)絡(luò)快的讓我無法呼吸!!!

誰HOLD?。?.1.1移動通信技術(shù)簡介

移動通信系統(tǒng)一般由移動臺（MobileStation，MS）、基站（BaseStation，BS）、移動交換中心（MobileSwitchingCenter，MSC）和與公用固定通信網(wǎng)相連的中繼線等構(gòu)成。5.1.2系統(tǒng)組成43移動通信系統(tǒng)的組成移動通信是有線、無線相結(jié)合的通信方式。用戶經(jīng)常移動，與基站間無固定聯(lián)系。要求采用跟蹤交換技術(shù)：如位置登記、越區(qū)切換、漫游。44移動通信無線服務(wù)區(qū)由許多正六邊形小區(qū)覆蓋而成，呈蜂窩狀，通過接口與公眾通信網(wǎng)（PSTN、PSDN）互聯(lián)。移動信息通過基站和移動業(yè)務(wù)交換中心進(jìn)入公眾電信網(wǎng)或其他移動網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)移動用戶與市話用戶、移動用戶與移動用戶，以及移動用戶與長途用戶之間的通信。4546

由各個(gè)子系統(tǒng)組成的移動通信系統(tǒng)包括移動交換子系統(tǒng)（SS）、操作維護(hù)管理子系統(tǒng)（OMS）和基站子系統(tǒng)BSS(通常包括移動臺(MS))，是一個(gè)完整的信息傳輸實(shí)體。47蜂窩移動通信系統(tǒng)的組成基站基站No.7MSC2（訪問MSC）用戶變成漫游者BSSBSSSSOMSPSTNMSC1（歸屬移動交換中心）SS移動通信中建立一個(gè)呼叫是由BSS和SS共同完成的。BSS提供并管理MS和SS之間的無線傳輸通道。SS負(fù)責(zé)呼叫控制功能，所有的呼叫都是經(jīng)由SS建立連接的。OMS負(fù)責(zé)管理控制整個(gè)移動網(wǎng)。481．移動臺（MS） 它是移動網(wǎng)的用戶終端設(shè)備，

也是一個(gè)子系統(tǒng)。它實(shí)際上是由移動終端設(shè)備和用戶數(shù)據(jù)兩部分組成的，移動終端設(shè)備稱為移動設(shè)備；用戶數(shù)據(jù)存放在一個(gè)與移動設(shè)備可分離的數(shù)據(jù)模塊中，此數(shù)據(jù)模塊稱為用戶識別卡（SIM）。49主要功能：①能通過無線接入通信網(wǎng)絡(luò)，完成各種控制和處理以及提供主叫或被叫通信業(yè)務(wù)。②具備與使用者之間的人-機(jī)接口，當(dāng)移動用戶和市話用戶建立呼叫時(shí)，移動臺與最近的基站之間確立一個(gè)無線信道，并通過MSC與市話用戶通話；同樣，任何兩個(gè)移動用戶的通話也必須通過MSC建立。③移動用戶終端主要有車載式、手持式和便攜式三種形式。502．基站（BS）它負(fù)責(zé)射頻信號的發(fā)送、接收和無線信號至MSC的接入，還具有信道分配、信令轉(zhuǎn)換、無線小區(qū)管理等控制功能。一個(gè)基站控制一個(gè)無線小區(qū)。51BS的功能結(jié)構(gòu)框圖通過無線接口直接與移動臺相接，負(fù)責(zé)無線收發(fā)和無線資源管理。與移動業(yè)務(wù)交換中心相連，實(shí)現(xiàn)移動用戶間或移動用戶與固定網(wǎng)用戶間的通信連接，傳送系統(tǒng)信號和用戶信息。523．移動交換中心（MSC） 移動業(yè)務(wù)交換中心MSC是對位于其所覆蓋區(qū)內(nèi)的移動臺進(jìn)行控制、交換的功能實(shí)體，也是移動通信系統(tǒng)與公用電話網(wǎng)PSTN，綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)ISDN，分組交換網(wǎng)PSPDN及其它移動通信網(wǎng)的接口。53與程控交換機(jī)的比較：移動交換機(jī)不設(shè)用戶接口電路，只設(shè)中繼電路，用于連接BS及PSTN交換機(jī)，因此，移動交換機(jī)設(shè)備量比程控交換機(jī)設(shè)備用量少，體積大大減少，耗電量也隨之減小。移動交換機(jī)增加了基站信令接口BSI和網(wǎng)絡(luò)信令接口NSI，這些是SS7的信令終端設(shè)備，在軟件上，需要裝備信令連接控制部分SCCP、事務(wù)處理能力應(yīng)用部分TCAP和應(yīng)用層軟件，一般都配有專用的信令處理機(jī)。54MSC除了完成固定網(wǎng)中交換中心所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。為了建立至移動臺的呼叫路由，每個(gè)MSC還應(yīng)能完成查詢移動臺位置信息的功能。為了滿足移動特有的位置登記、位置更新等功能，移動交換機(jī)增加了訪問位置寄存器（VLR）、歸屬位置寄存器（HLR）和鑒權(quán)中心（AUC）等數(shù)據(jù)庫。MSC從三種數(shù)據(jù)庫中取得處理用戶呼叫請求所需的全部數(shù)據(jù)。5556

對本MSC控制區(qū)域內(nèi)的移動用戶通信控制與管理主要包括：移動臺各種類型的呼叫接續(xù)控制；通過標(biāo)準(zhǔn)接口與基站（BS）和其他MSC相連，完成越區(qū)切換、漫游及計(jì)費(fèi)功能；用戶位置登記與管理；用戶號碼和移動設(shè)備號碼的登記與管理；服務(wù)類型的控制；對用戶實(shí)施鑒權(quán)；提供連接維護(hù)管理中心的接口，完成無線信道管理功能等。57管理維護(hù)登記管理信道管理用戶鑒別越區(qū)管理互連網(wǎng)絡(luò)用戶接入中繼接入MSC的功能結(jié)構(gòu)框圖MSC的功能主要由歸屬位置寄存器HLR、訪問位置寄存器VLR、設(shè)備識別寄存器EIR和認(rèn)證中心AUC等功能實(shí)現(xiàn)。58歸屬位置寄存器HLR

是一個(gè)負(fù)責(zé)管理移動用戶的數(shù)據(jù)庫，用于靜態(tài)數(shù)據(jù)庫存儲的信息管理。用戶信息：用戶的入網(wǎng)信息，注冊的有關(guān)業(yè)務(wù)信息等；位置信息：移動用戶的位置信息；路由信息：為至某MS的呼叫提供路由信息。59訪問位置寄存器VLR

是一個(gè)動態(tài)用戶數(shù)據(jù)庫。服務(wù)于其控制區(qū)域內(nèi)移動用戶，提供建立呼叫接續(xù)的必要條件；負(fù)責(zé)移動用戶的漫游控制；存儲信息：進(jìn)入其控制區(qū)域內(nèi)已登記的移動用戶的相關(guān)信息。VLR通常與MSC合設(shè)在同一個(gè)物理實(shí)體中60認(rèn)證（鑒權(quán)）中心AUC

用于移動系統(tǒng)的安全性管理。防止無權(quán)用戶接入系統(tǒng)；對無線接口上的話音、數(shù)據(jù)和信號信息進(jìn)行保密；保證通過無線接口的移動用戶信息的安全；存儲信息：鑒權(quán)信息和加密密鑰。通常，HLR、AUC合設(shè)于一個(gè)物理實(shí)體中。61設(shè)備識別寄存器EIR

也是一個(gè)數(shù)據(jù)庫，負(fù)責(zé)管理移動臺的識別，防止非法使用偷竊的、有故障的或未經(jīng)許可的移動設(shè)備。存儲信息：移動設(shè)備的國際移動設(shè)備識別碼（IMEI）。62GSM系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)由以下功能單元組成：MS(移動臺)BTS(基站系統(tǒng))BSC(基站控制器)MSC(移動業(yè)務(wù)交換中心)VLR(訪問位置寄存器)HLR(歸屬位置寄存器)EIR(設(shè)備識別寄存器)AUC(鑒權(quán)中心)OMC(操作維護(hù)中心)63GSM系統(tǒng)的功能單元644．與公用固定通信網(wǎng)的連接移動通信網(wǎng)通過MSC利用有線信道連接公用固定通信網(wǎng)，主要有三種方式：（1）用戶線接入（2）市話中繼線接入（3）移動電話匯接中心接入65用戶線接入66市話中繼線接入67移動電話匯接中心接入68695.1.4移動交換控制的特征

由于移動用戶隨時(shí)隨地運(yùn)動，甚至在某些移動系統(tǒng)中，移動用戶不通話時(shí)發(fā)射機(jī)是關(guān)閉的，它與交換中心沒有固定的聯(lián)系，因此，移動通信的交換技術(shù)有著自身的特點(diǎn)：位置登記、信道切換、漫游等。89移動交換系統(tǒng)的特殊要求：用戶數(shù)據(jù)的存儲；用戶位置的登記；尋呼用戶的信令系統(tǒng)識別及處理；越區(qū)頻道轉(zhuǎn)換的處理；過荷控制；遠(yuǎn)距離檔案存?。宦酚傻目刂?0移動通信網(wǎng)必須具有如位置登記、越區(qū)切換、漫游等跟蹤交換技術(shù)。1、位置登記是移動臺向基站發(fā)送報(bào)文，表明自己所處的位置的過程。91位置區(qū)的劃分92移動通信系統(tǒng)中位置信息的表示方法93小區(qū)是由一個(gè)基站（全向天線）或一個(gè)基站的一個(gè)扇形天線所覆蓋的區(qū)域。基站區(qū)是由一個(gè)基站提供服務(wù)的所有小區(qū)所覆蓋的區(qū)域

若干個(gè)小區(qū)組成一個(gè)位置區(qū)（LAI）當(dāng)移動用戶在同一個(gè)位置區(qū)內(nèi)移動時(shí)不必向系統(tǒng)進(jìn)行位置更新。當(dāng)呼叫某個(gè)被叫移動臺時(shí)，只需在其所在的位置區(qū)下屬的各小區(qū)中尋呼。

一個(gè)MSC業(yè)務(wù)區(qū)是由一個(gè)MSC所管轄的所有小區(qū)共同覆蓋的區(qū)域，由一個(gè)或幾個(gè)位置區(qū)組成。一個(gè)運(yùn)營商的所有MSC業(yè)務(wù)區(qū)組成的區(qū)域。GSM服務(wù)區(qū)由全球各個(gè)國家的PLMN網(wǎng)路所組成。

94

位置信息表明被呼移動用戶在某個(gè)位置區(qū)，但不知其所處的具體小區(qū)，因此位置區(qū)內(nèi)所有基站一齊發(fā)出被呼移動用戶識別碼，被叫移動用戶應(yīng)答后，即由應(yīng)答小區(qū)提供接續(xù)服務(wù)。952、越區(qū)切換為了保證通信的連續(xù)性，正在通話的移動臺從一個(gè)小區(qū)進(jìn)入相鄰的另一小區(qū)時(shí)，工作頻道從一個(gè)無線頻道上轉(zhuǎn)換到另一個(gè)無線頻道上，而通話不中斷。96按切換小區(qū)的控制區(qū)域分類：在同一基站控制器BSC下的小區(qū)間的越區(qū)切換；在同一MSC，不同的BSC下的小區(qū)間進(jìn)行的越區(qū)切換；在不同MSC下的小區(qū)間的越區(qū)切換（也稱為越局切換）切換時(shí)刻：根據(jù)基站接收到移動臺的信號強(qiáng)度測試報(bào)告或誤碼率報(bào)告確定。973、漫游：移動臺從一個(gè)MSC區(qū)到另一個(gè)MSC區(qū)后，仍能入網(wǎng)使用的通信服務(wù)功能。

MS脫離了本管區(qū)的范圍移動到其他管區(qū)中去了，當(dāng)其他用戶呼叫這個(gè)漫游的MS時(shí)，仍撥它原來的局號和電話號碼。漫游服務(wù)的實(shí)現(xiàn)包括位置更新、呼叫轉(zhuǎn)移和呼叫建立三個(gè)過程。98位置更新99呼叫轉(zhuǎn)移：當(dāng)固定用戶呼叫處于漫游狀態(tài)的MS時(shí)，將呼叫轉(zhuǎn)移到漫游的MS過程就是呼叫轉(zhuǎn)移過程。呼叫建立：根據(jù)在歸屬M(fèi)SC的HLR中的查詢，確定出被叫MS目前所處的VLR區(qū)，并向被訪MSC的VLR發(fā)出查詢信息。被訪MSC查出MS的識別碼，在被訪MSC的區(qū)域內(nèi)進(jìn)行尋呼。當(dāng)被叫MS接收到該呼叫時(shí)，向被訪MSC返回尋呼響應(yīng)。呼叫建立完成。1001011G2G2.5G3G4G5G上世紀(jì)初期，首先在短波幾個(gè)頻段上開發(fā)出專用移動通信系統(tǒng)代表是美國底特律市警察使用的車載無線電系統(tǒng)該系統(tǒng)工作頻率為2MHz，到40年代提高到30～40MHz,可以認(rèn)為這個(gè)階段是現(xiàn)代移動通信的起步階段，特點(diǎn)是專用系統(tǒng)開發(fā)，工作頻率較低早期發(fā)展階段上世紀(jì)40年代中期至60年代初期公用移動通信業(yè)務(wù)開始問世1946年，根據(jù)美國聯(lián)邦通信委員會(FCC)的計(jì)劃，貝爾系統(tǒng)在圣路易斯城建立了世界上第一個(gè)公用汽車電話網(wǎng)，稱為“城市系統(tǒng)”美國貝爾實(shí)驗(yàn)室完成了人工交換系統(tǒng)的接續(xù)問題；特點(diǎn)是接續(xù)方式為人工，網(wǎng)的容量較小。人工交換臺1G：模擬語音20世紀(jì)80年代初提出，完成于20世紀(jì)90年代初主要技術(shù)模擬技術(shù)和頻分多址(FDMA)技術(shù)特點(diǎn)2.4kbps傳輸速率只提供區(qū)域性語音業(yè)務(wù)，容量有限、保密性差、通話質(zhì)量不高、不能提供數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)；設(shè)備成本高，質(zhì)量大，體積大代表制式AMPS（AdvancedMobilePhoneSystem）貝爾實(shí)驗(yàn)室發(fā)明，1978年開發(fā)，1982年全美部署，而后全世界各地迅速發(fā)展。1987年11月18日，第一個(gè)模擬蜂窩移動電話系統(tǒng)在廣東省建成并投入商用。（中國移動雛形）關(guān)鍵詞摩托羅拉2G：數(shù)字語音20世紀(jì)90年代相對于1G的改進(jìn)：模擬->數(shù)字語音信號數(shù)字化處理壓縮帶來容量上收益對語音和控制信號進(jìn)行加密增強(qiáng)安全性催生了諸如短信等新業(yè)務(wù)展開主要技術(shù)時(shí)分多址（TDMA）、碼分多址（CDMA）特點(diǎn)保密性強(qiáng)、頻譜利用率高、提供豐富的業(yè)務(wù)（比如，低速率的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)）、標(biāo)準(zhǔn)化程度高、可進(jìn)行省內(nèi)外漫游2G：數(shù)字語音代表制式GSM（GlobalSystemforMobileCommunications）1991年在歐洲投入使用，現(xiàn)全球廣泛應(yīng)用使用FDMA、TDMA技術(shù)工作頻率900-1800MHz，提供9.6kbps的傳輸速率電話業(yè)務(wù)、緊急呼叫業(yè)務(wù)、短信業(yè)務(wù)、可視圖文接入等CDMA20世紀(jì)90年代中后期發(fā)展商用以擴(kuò)頻通信為基礎(chǔ)的調(diào)制和多址連接技術(shù)8kbps(IS-95A)、64kbps(IS-95B)通信具有隱蔽性、保密性、抗干擾；通話質(zhì)量好、掉線少、輻射低、健康環(huán)保2G-3G過渡2.5GGPRS（GeneralPacketRadioService）基于GSM的無線分組交換技術(shù)提供端到端、廣域的無線IP連接網(wǎng)絡(luò)容量只有再需要時(shí)進(jìn)行分配，不需要時(shí)就釋放傳輸速率150Kbps(比GSM快15倍)2.75GEDGE（EnhancedDataratesforGSMEvolution）基于GSM/GPRS網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)增強(qiáng)型移動通信技術(shù)傳輸速度384kbps3G：數(shù)字語音和數(shù)據(jù)IMT-2000（InternationalMobileTelecommunications-2000）Offeratleast144kbps(preferably384kbps)forhigh-mobilityuserswithwide-areacoverageand2Mbpsforlow-mobilityuserswithlocalconvergence.特點(diǎn)能夠同時(shí)傳送聲音及數(shù)據(jù)信息，速率一般在幾百kbps以上實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)視頻、高速多媒體和移動Internet訪問業(yè)務(wù)擴(kuò)大高質(zhì)量話音業(yè)務(wù)容量3G：代表制式ITU開始目標(biāo)之一是開發(fā)一種可以全球通用的無線通訊系統(tǒng)，但是實(shí)際最終的結(jié)果是出現(xiàn)了多種不同的制式（2001開始陸續(xù)部署）W-CDMA(WidebandCodeDivisionMultipleAccess)以GSM為主，加入GPRS的分組交換實(shí)體技術(shù)，能夠兼容GSM系統(tǒng)的所有業(yè)務(wù)CDMA2000采用MC-CDMA（多載波CDMA）多址訪問技術(shù)，不僅可以使用原有CDMA系統(tǒng)的各種接口，還可以使用新的接口標(biāo)準(zhǔn)。TD-SCDMA(TimeDivision-SynchronousCodeDivisionMultipleAccess)集CDMA、TDMA、FDMA、SDMA多種多址方式于一體，采用了一系列高新技術(shù)（智能天線、聯(lián)合檢測、接力切換等）頻譜利用率高、系統(tǒng)容量大、系統(tǒng)成本低且適合開展數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)3G-4G過渡3.5GHSPDA（HighSpeedDownlinkPacketAccess）屬于W-CDMA技術(shù)的延伸在W-CDMA下行鏈路中提供分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，在一個(gè)5MHz載波上的傳輸速率可達(dá)8-10Mbps3.75GHSUPA（HighSpeedUplinkPacketAccess）因HSDPA上傳速度不足（只有384Kbps）而開發(fā)在一個(gè)5MHz載波上的傳輸速率可達(dá)10-15Mbps，上傳速度達(dá)5.76MbpsCDMA2000呢？

CDMA20001xEV-DO(Evolution-DataOnly)在一個(gè)無線信道傳送高速數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)的情況下，理論上支持下行數(shù)據(jù)速率最高3.1Mbps，上行速率最高到1.8Mbps。準(zhǔn)4G（3.9G）LTE(LongTermEvolution)2008年第四季度提出，2011年北美首次商用基于舊有的GSM/EDGE和UMTS/HSPA網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，并使用調(diào)制技術(shù)提升網(wǎng)絡(luò)容量及速度有能力提供300Mbit/s的下載速率和75Mbit/s的上傳速率全I(xiàn)P基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)不再支持用于支撐GSM、UMTS和CDMA2000網(wǎng)絡(luò)下語音傳輸?shù)碾娐方粨Q技術(shù)，它只能進(jìn)行全I(xiàn)P網(wǎng)絡(luò)下的分組交換分支LTEFDD（頻分雙工長期演進(jìn)技術(shù)）LTETDD（時(shí)分雙工長期演進(jìn)技術(shù)），又稱TD-LTEWiMAX（IEEE802.16e）LTE帶來的新變化視頻(LTE)音頻（CS/LTE）多方通話以VoLTE為核心能力，提供多種網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的高清音視頻通話和多方通話。并且吸取RCS國際標(biāo)準(zhǔn)定義，提供通話中的切換、消息收發(fā)等新功能。LTE帶來的新變化女神VoLTE的高清視頻通話時(shí)影像2015.2.1·杭州·VoLTE連線郎朗音樂會現(xiàn)場女神普通視頻通話時(shí)影像LTE帶來的新變化群聊群發(fā)點(diǎn)對點(diǎn)消息新消息在提供多種媒體格式消息收發(fā)的基礎(chǔ)上，繼承原有一對一和群發(fā)通信能力，新增基于群組的聊天和公眾賬號交互等社交功能。LTE帶來的新變化個(gè)人移動助理4G技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)LTE-AdvancedLTE的增強(qiáng)版本，完全向后兼容LTE，通常通過在LTE上通過軟件升級即可峰值速率：下行1Gbps，上行500MbpsTD-LTE-Advanced我國具有自主知識產(chǎn)權(quán)的新一代移動通信技術(shù)吸納了TD-SCDMA的主要技術(shù)元素WirelessMAN-Advanced（IEEE802.16m）核心驅(qū)動力5G第五代移動通信技術(shù)，也是4G之后的延伸，目前正在研究中。目前還沒有任何電信公司或標(biāo)準(zhǔn)訂定組織的公開規(guī)格或官方文件有提到5G。有消息報(bào)道韓國成功研發(fā)第五代移動通信技術(shù)，手機(jī)在利用該技術(shù)后無線下載速度可以達(dá)到每秒3.6G華為在2013年11月宣布將在2018年前投資6億美元對5G的技術(shù)進(jìn)行研發(fā)與創(chuàng)新，并預(yù)言在2020年用戶會享受到20Gbps的商用5G移動網(wǎng)絡(luò)快的讓我無法呼吸!!!

誰HOLD?。?.2移動交換控制原理移動交換設(shè)備功能：完成無線用戶之間、無線用戶與市話用戶之間建立通話時(shí)的接續(xù)和交換。移動交換設(shè)備多為程控電話交換機(jī)。移動交換設(shè)備與程控電話交換機(jī)相比需要有一些特殊功能。133與傳統(tǒng)的程控交換機(jī)相比，移動呼叫有如下特點(diǎn)：呼叫處理：MSC對MS不進(jìn)行用戶掃描、送撥號音、收號等處理，只是通過BS向MS提供接入信道。MS通過接入信道向BS發(fā)送呼叫消息。呼叫和收號都由無線接口信令完成。MS的呼叫排隊(duì)由BS控制器完成。呼叫時(shí)只用控制信道，待被叫應(yīng)答后再分配業(yè)務(wù)信道。134接入處理：對于呼叫接入，MSC要檢查呼入MS的合法性和權(quán)限，并通過BS執(zhí)行尋呼過程。信道分配：移動呼叫的信道分配由MSC根據(jù)需要為呼出的MS或呼入的MS分配業(yè)務(wù)信道和信令信道。一般每個(gè)小區(qū)都配有固定的業(yè)務(wù)信道，該小區(qū)信道全忙時(shí)，在條件許可的情況下可以借用相鄰小區(qū)的信道。135MS呼叫處理過程流程圖1366.2.1移動呼叫處理一、移動臺初始化移動通信系統(tǒng)要進(jìn)行一次正常通話，涉及到位置登記、呼叫處理和越區(qū)切換等過程。通常移動通信系統(tǒng)將整個(gè)服務(wù)區(qū)分為許多位置區(qū)，并指定不同的識別碼，這些位置區(qū)識別碼分別由各區(qū)的廣播控制信道廣播。137

移動臺不斷移動導(dǎo)致其位置信息也不斷變化，移動臺開機(jī)后首先就要通過自動掃描，捕獲當(dāng)前所在小區(qū)的廣播信道，通過接收廣播控制信道來獲得所在移動網(wǎng)號、基站號和位置區(qū)域等信息，并將其存入存儲器中。138

移動用戶漫游到新區(qū)必須用其移動用戶識別碼證明其身份，并向該地區(qū)的訪問用戶位置寄存器（VLR）申請位置登記。從而得到一個(gè)臨時(shí)性的漫游號碼(MSRN)

，并通知其歸屬位置寄存器修改該用戶的位置信息，以便為其他用戶呼叫此用戶提供所需的路由。139二、呼叫接續(xù)控制

移動用戶可在一定區(qū)域內(nèi)任意移動，完成移動用戶間或移動用戶與固定用戶間的一個(gè)接續(xù)，須經(jīng)固定的地面網(wǎng)和不固定的無線信道的鏈接，而且移動臺位置的變動使整個(gè)服務(wù)區(qū)內(nèi)話務(wù)分布狀態(tài)隨時(shí)發(fā)生劇烈的變化。在移動網(wǎng)中，為了建立一個(gè)呼叫連接，需要解決三個(gè)問題：用戶所在的位置；用戶識別；用戶所需提供的業(yè)務(wù)。140呼叫建立過程分為：移動臺的被呼過程和移動臺的始呼過程。移動臺為被叫時(shí)主要包括兩個(gè)流程：查詢被叫手機(jī)的位置的過程；尋找到手機(jī)之后的接續(xù)過程。1411．固定網(wǎng)至移動臺的呼叫接續(xù)控制市話用戶撥移動用戶號碼，進(jìn)入移動業(yè)務(wù)交換控制中心MSC，經(jīng)MSC識別確認(rèn)后，變換成移動用戶的識別碼IAI。142MSC：根據(jù)該移動臺上次登記的位置信息，在相應(yīng)區(qū)域內(nèi)向所有基站廣播呼叫該移動用戶的識別碼。移動臺：收到與自身相符的尋呼信息后，即檢查上行控制信道的空閑狀況；利用空閑信道發(fā)回尋呼響應(yīng)。MSC：確定該移動臺所在的小區(qū)，找空閑的話音信道，通知相關(guān)基站，發(fā)檢測音，并通過控制信道給MS發(fā)轉(zhuǎn)移信道指令和信道號。移動臺：自動調(diào)諧到指定的話音信道并環(huán)回檢測音給基站。143市話用戶呼叫移動用戶的控制過程向位置區(qū)內(nèi)所有基站廣播在空閑的上行控制信道發(fā)回發(fā)轉(zhuǎn)移信道指令和信道號。以證明能否在該信道上建立正常的通話。用戶號碼→識別碼1441452．移動臺主呼的呼叫接續(xù)控制移動臺若要建立一個(gè)呼叫，需撥被叫用戶的號碼，再按“發(fā)送”鍵，移動用戶則開始啟動程序。移動臺：向基站發(fā)申請信道信息。基站：向移動臺指配專用控制信道。移動臺：向MSC發(fā)業(yè)務(wù)請求信息。MSC：移動臺認(rèn)證處理；向移動臺回送呼叫控制信號。146移動臺BS信道請求指配專用控制信道業(yè)務(wù)請求臨時(shí)移動用戶識別號TMSI查詢VLR，認(rèn)證處理。隨機(jī)接入信道專用控制信道接入允許信道專用控制信道呼叫控制信號MSC147（1）移動臺至固定網(wǎng)的呼叫移動臺：向MSC發(fā)出呼叫建立信息。MSC：確定被叫用戶是固定用戶，通過固定網(wǎng)連接被叫用戶的交換機(jī)；向主叫移動用戶發(fā)出呼叫建立證實(shí)、分配專用業(yè)務(wù)信道。移動臺：等候被叫用戶響應(yīng)證實(shí)信號。148移動臺呼叫市話用戶的接續(xù)控制順序移動臺BS/MSC內(nèi)部存儲器固定網(wǎng)發(fā)信請求詢問用戶認(rèn)證參數(shù)呼叫進(jìn)行認(rèn)證請求認(rèn)證應(yīng)答信道指定固定網(wǎng)側(cè)線路設(shè)定呼叫呼叫（被叫號碼）被叫應(yīng)答應(yīng)答應(yīng)答確認(rèn)149150（2）移動臺至移動臺的呼叫MSC：根據(jù)該移動臺上次登記的位置信息，在相應(yīng)區(qū)域內(nèi)向所有基站廣播呼叫該移動用戶的識別碼。移動臺：收到與自身相符的尋呼信息后，即檢查上行控制信道的空閑狀況；利用空閑信道發(fā)回尋呼響應(yīng)。MSC：確定該移動臺所在的小區(qū)，找空閑的話音信道，通知相關(guān)基站，發(fā)檢測音，并通過控制信道給MS發(fā)轉(zhuǎn)移信道指令和信道號。移動臺：自動調(diào)諧到指定的話音信道并環(huán)回檢測音給基站。1511526.2.2移動交換的基本技術(shù)一、漫游技術(shù)移動用戶由歸屬交換局（或歸屬局）控制區(qū)進(jìn)入被訪交換局控制區(qū)后，仍能獲得移動業(yè)務(wù)服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)功能稱為漫游。漫游服務(wù)是移動通信特有的交換技術(shù)。1531．人工漫游兩地運(yùn)營部門預(yù)先定有協(xié)議，為對方預(yù)留一定數(shù)量的漫游號，用戶漫游前必須提出申請。該方式用于A，B兩地尚未連網(wǎng)的情況。2．半自動漫游漫游用戶至訪問區(qū)發(fā)起呼叫時(shí)由訪問區(qū)人工臺輔助完成。1543．自動漫游這種方式要求網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫通過7號信令網(wǎng)互連，網(wǎng)絡(luò)可自動檢索漫游用戶的數(shù)據(jù)，并自動分配漫游號，對于用戶來說沒有任何感覺。歸屬局需要記錄漫游用戶的位置。155二、切換技術(shù)切換是移動通信系統(tǒng)的一項(xiàng)重要功能，它是移動臺在移動過程中為保持與網(wǎng)絡(luò)的持續(xù)連接而發(fā)生的波道切換技術(shù)，其含義是指正在通話的MS從一個(gè)小區(qū)移動到另一小區(qū)時(shí)，移動業(yè)務(wù)交換中心MSC命令該MS從本小區(qū)的無線信道轉(zhuǎn)接到另一個(gè)小區(qū)的無線信道上，以保持通話的連續(xù)性。156越區(qū)切換的種類(1)同一基站控制器BSC下不同小區(qū)間的切換對一個(gè)或多個(gè)BTS進(jìn)行控制。157(2)同一MSC/VLR內(nèi)不同BSC控制的小區(qū)間的切換158(3)不同MSC/VLR控制的小區(qū)間的切換越局切換。新的話音通路要占用兩個(gè)MSC之間的局間中繼線。159三、網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)移動通信系統(tǒng)（如GSM系統(tǒng)）在網(wǎng)絡(luò)安全方面提供了較為完備的網(wǎng)絡(luò)安全功能，主要表現(xiàn)在對用戶識別碼的加密，接入網(wǎng)絡(luò)時(shí)采用了對用戶鑒權(quán)，以及對無線路徑上傳送的用戶通信信息加密。1601．用戶識別碼的加密 國際移動用戶識別碼（InternationalMobileStationIdentification，IMSI）是移動用戶的特征號碼，一旦被人截獲，就會讓他人知道行蹤，甚至被他人冒用賬戶，造成經(jīng)濟(jì)損失。161

移動通信系統(tǒng)為每一個(gè)用戶提供了一個(gè)臨時(shí)用戶識別碼（TemporaryMobileStationIdentification，TMSI）。在無線傳輸過程中，用臨時(shí)用戶識別碼（TMSI）來代替移動用戶識別碼（IMSI），以達(dá)到保護(hù)用戶安全的目的。

TMSI僅在一個(gè)VLR區(qū)域有效。162TMSI更新過程1632．用戶鑒權(quán) 用戶鑒權(quán)也稱為用戶認(rèn)證。確認(rèn)移動臺通過無線傳送的移動用戶識別碼（IMSI）是否是簽約的IMSI，即確認(rèn)用戶的合法身份，防止無權(quán)用戶接入網(wǎng)絡(luò)。用戶鑒權(quán)由鑒權(quán)中心（AuthorityCenter，AC）、位置寄存器（VLR）和用戶配合完成。164

鑒權(quán)中心產(chǎn)生移動用戶的鑒權(quán)三參數(shù)組（隨機(jī)數(shù)RAND、響應(yīng)數(shù)SRES、加密密鑰Kc），用來鑒權(quán)用戶身份的合法性以及對無線接口上的話音、數(shù)據(jù)、信令信號進(jìn)行加密，防止無權(quán)用戶接入和保證移動用戶通信的安全。165鑒權(quán)是在設(shè)備識別以后進(jìn)行的。鑒權(quán)開始時(shí)，移動交換中心(MSC/AC)產(chǎn)生一個(gè)隨機(jī)數(shù)，作為鑒權(quán)參數(shù)(RAND)，通過基站發(fā)向移動臺MS；移動臺收到RAND后與本身用戶SIM卡的密鑰(Ki)按規(guī)定算法A3計(jì)算，得到一個(gè)符號響應(yīng)SRES′；MS將其SRES′通過基站送入網(wǎng)絡(luò)的VLR。166

另外，在MSC中，根據(jù)移動臺識別碼IMSI(TMSI)從鑒權(quán)中心AC查出該移動臺使用的密鑰Ki，同時(shí)類似于移動臺，也將Ki與隨機(jī)參數(shù)RAND按算法A3算出響應(yīng)SRES。在網(wǎng)絡(luò)側(cè)MSC與訪問位置寄存器VLR的兩組參數(shù)比較一致，即SRES′=SRES，則鑒權(quán)成功。167168鑒權(quán)過程1693．用戶通信信息的加密信息的加密是指基站和移動臺之間交換的用戶信息和用戶參數(shù)不被截獲或監(jiān)聽，用戶信息是否需要加密可在呼叫建立時(shí)由信令指明。170

信息加密過程是受鑒權(quán)過程中的鑒權(quán)密鑰Ki及信息加密密鑰Kc控制的。當(dāng)完成上述鑒權(quán)后，移動臺和網(wǎng)絡(luò)端各自根據(jù)規(guī)定算法A8，分別從Ki和RAND算出信息加密密鑰Kc。171隨機(jī)數(shù)響應(yīng)數(shù)鑒權(quán)密鑰基站收發(fā)信機(jī)組信息加密密鑰基站控制器172鑒權(quán)與加密的原理173信令是與通信有關(guān)的一系列控制信號。信令是用戶以及通信網(wǎng)中各個(gè)節(jié)點(diǎn)相互交換信息的共同語言，是整個(gè)通信網(wǎng)的神經(jīng)系統(tǒng)?；竟δ埽航⒑艚斜O(jiān)控呼叫清除呼叫6.3移動交換接口信令要實(shí)現(xiàn)全球漫游，各移動交換系統(tǒng)必須遵守統(tǒng)一的信令規(guī)范，并采用統(tǒng)一的無線傳輸技術(shù)。174GSM系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)MSS175Um接口：是用戶終端設(shè)備MS與基站之間的空中無線接口。A－bis接口：基站收發(fā)信機(jī)BTS與基站控制器BSC之間的接口。A接口：基站控制器BSC與移動交換中心MSC之間的信令接口。B接口：MSC與來訪位置寄存器VLR之間的接口。176C接口：MSC與歸屬位置寄存器HLR之間的接口。D接口：來訪位置寄存器VLR與歸屬位置寄存器HLR之間的接口。E接口：不同的移動交換中心MSC之間的接口。F接口：移動交換中心（MSC）與設(shè)備識別寄存器（EIR）之間的接口。G接口：不同的來訪位置寄存器VLR之間的接口。177Um接口又稱為空中接口，直接和用戶相接，所有和信令相關(guān)的信令消息都源于此接口。

A接口也稱為無線接入接口。傳送有關(guān)移動呼叫處理、基站管理、移動臺管理及信道管理等信息，并與Um接口互通，在MSC和MS之間互傳信息。178Um接口協(xié)議分層結(jié)構(gòu)

第一層是物理層，該層為無線接口最低層，它提供無線鏈路的傳輸通道，為高層提供不同功能的邏輯信道，包括業(yè)務(wù)信道TCH和控制信道，業(yè)務(wù)信道TCH主要用于傳送編碼語音和數(shù)據(jù)，控制信道主要傳送用于電路交換的信令信息及移動管理和接入管理的信令信息。

第二層是信令鏈路層，該層為MS和BTS之間提供了可靠的專用數(shù)據(jù)鏈路，基于ISDN的D信道鏈路接入?yún)f(xié)議（LAPD），同時(shí)也加入了一些移動應(yīng)用方面的GSM特有的協(xié)議，一般稱為LAPDm協(xié)議。

第三層是信令層，該層主要負(fù)責(zé)控制和管理的協(xié)議層，把用戶和系統(tǒng)控制過程的信息按一定的協(xié)議分組安排到指定的邏輯信道上。它包括了CM、MM、RR三個(gè)子層，CM子層可完成呼叫控制（CC）、補(bǔ)充業(yè)務(wù)管理（SS）和短消息業(yè)務(wù)管理（SMS）等功能，MM子層主要完成位置更新、鑒權(quán)和TMSI的再分配，RR子層完成專用無線信道連接的建立、操作和釋放。

179

移動終端與網(wǎng)絡(luò)之間的接口為無線接口，是一個(gè)開放性的接口，它是保證不同廠家的移動臺與不同廠家的系統(tǒng)設(shè)備之間互通的主要接口。無線接口自下而上分為三層：物理層（第一層）數(shù)據(jù)鏈路層（第二層）信令層（第三層）6.3.1無線接口信令180移動交換信令系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)UM接口A-Bis接口A接口181一、物理層（第一層）

GSM系統(tǒng)將無線信道分為兩類：業(yè)務(wù)信道（TrafficCHannel，TCH）用于傳送經(jīng)編碼和加密后的用戶信息?？刂菩诺溃–ontrolCHannel，CCH）用于傳送信令消息或同步數(shù)據(jù)，又稱為信令信道。從BTS到MS的方向稱為下行鏈路，相反的方向稱為上行鏈路。182控制信道分為：1．廣播信道（BCH）廣播信道供基站發(fā)送單向廣播信息，使移動臺與網(wǎng)絡(luò)同步。三種廣播信道：廣播控制信道頻率校正信道同步信道這三種信道都是下行信道。183頻率校正信道（FCCH）用于向移動臺傳送頻率校正信號，使移動臺能調(diào)諧到相應(yīng)的頻率上。

同步信道（SCH）向移動臺傳送幀同步和基站識別碼（BSIC）。

廣播控制信道（BCCH）向移動臺傳送小區(qū)的通用消息，包括位置區(qū)識別碼，小區(qū)內(nèi)允許的最大輸出功率，相鄰小區(qū)的BCCH載頻等信息。1842．公共控制信道（CCCH）公共控制信道是基站與移動臺間的一點(diǎn)對多點(diǎn)的雙向信道。用于系統(tǒng)尋呼和移動臺接入。有三種信道：（1）尋呼信道（PCH）（2）隨機(jī)接入信道（RACH）（3）接入允許信道（AGCH）下行信道上行信道下行信道185尋呼信道（PCH）：下行信道，用于尋呼移動臺。隨機(jī)接入信道（RACH）：點(diǎn)對點(diǎn)上行信道，用于移動臺向系統(tǒng)申請專用控制信道。允許接入信道（AGCH）：點(diǎn)對點(diǎn)下行信道，用于向移動臺發(fā)送系統(tǒng)分配給該移動臺的專用信道號并通知移動臺允許接入。1863．專用控制信道（DCCH）和隨路控制信道（ACCH）用于在網(wǎng)絡(luò)和移動臺間傳送網(wǎng)絡(luò)消息以及無線設(shè)備間傳送低層信令消息。有三種信道：（1）獨(dú)立專用控制信道（SDCCH）點(diǎn)對點(diǎn)信道，用于移動臺呼叫建立之前傳送系統(tǒng)信息，如登記和鑒權(quán)等。上、下行信道187（2）慢速隨路控制信道（SlowlyAssociatedControlCHannel，SACCH）用于傳送服務(wù)小區(qū)及相鄰小區(qū)的信號強(qiáng)度、移動臺功率等級等數(shù)據(jù)。（3）快速隨路控制信道（FastAssociatedControlCHannel，F(xiàn)ACCH）用于傳送速度要求高的信令信息。上、下行信道上、下行信道188GSM定義的邏輯信道189二、數(shù)據(jù)鏈路層（第二層）無線接口的數(shù)據(jù)鏈路層采用一種類似于D通道鏈路接入?yún)f(xié)議（LinkAccessProtocolofD-channel，LAPD），是在ISDN的LAPD協(xié)議基礎(chǔ)上作少量修改形成的。為了與LAPD相區(qū)別加上“m”腳標(biāo)（表示移動的意思），稱為LAPDm。它修改原則是盡量減少不必要的字段以節(jié)省信道資源。190

與ISDN的LAPD協(xié)議的主要不同之處在于取消幀定界標(biāo)志和幀校驗(yàn)序列，因?yàn)槠涔δ芤延蒚DMA系統(tǒng)的定位和信道糾錯(cuò)編碼完成。

LAPDm支持兩種操作：1）無確認(rèn)操作，其信息采用無編號信息幀UI傳輸，無流量控制和差錯(cuò)校正功能。2）確認(rèn)操作，使用多幀方式傳輸?shù)谌龑有畔?，可維持所傳送的各幀的順序，可完成流量控制功能，對沒有確認(rèn)的幀采用重發(fā)來糾正錯(cuò)誤，對不能糾正的錯(cuò)誤則報(bào)告到移動管理實(shí)體。191三、信令層（第三層）無線接口第三層是收發(fā)和處理信令消息的實(shí)體，由無線資源管理來建立、改變和釋放無線信道，包括三個(gè)功能子層：無線資源管理（RadioResourcemanagement，RR）、移動性管理（MobileManagement，MM）和連接管理（ConnectionManagement，CM）。192

①RR(無線資源管理)

對無線信道進(jìn)行分配、釋放、切換、性能監(jiān)視和控制，共定義了八個(gè)信令過程。②MM(移動性管理)

定義了移動用戶位置更新、定期更新、鑒權(quán)、開機(jī)接入、關(guān)機(jī)退出、TMSI重新分配和設(shè)備識別等七個(gè)過程。③CM(連接管理)

負(fù)責(zé)呼叫控制，包括補(bǔ)充業(yè)務(wù)和短消息SMS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(jī)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(gè)信令過程。193來話呼叫建立信令的過程194

在GSM系統(tǒng)中，基站子系統(tǒng)（BaseStationSubsystem，BSS）可分為兩部分，即基站收發(fā)信臺（BaseTransceiverStation，BTS）和基站控制器（BaseStationController，BSC）。一個(gè)BSC可以控制分布于不同地點(diǎn)的多個(gè)BTS。6.3.2基站接入信令195公共陸地移動通信網(wǎng)的接口空中接口無線接入接口196一、A-bis接口信令

A-bis接口信令分為三層結(jié)構(gòu)。第二層采用D通道鏈路接入?yún)f(xié)議（LAPD），第三層有三個(gè)實(shí)體：業(yè)務(wù)管理過程、網(wǎng)絡(luò)管理過程和第二層管理過程，分別對應(yīng)于業(yè)務(wù)接入點(diǎn)標(biāo)識（ServiceAccessPointIdentification，SAPI）取值0，62和63。197二、A接口信令

A接口是BSC與MSC之間的接口，A接口是標(biāo)準(zhǔn)化的接口，因此可以支持BSC-MSC的多廠商環(huán)境。

A接口信令采用7號信令作為消息傳送協(xié)議。GSM規(guī)范將A接口信令歸為三層結(jié)構(gòu)，即物理層、鏈路層和應(yīng)用層。198

采用7號信令作為消息傳送協(xié)議，分為三層結(jié)構(gòu)：物理層MTP-1（64kbit／s鏈路），MTP-2，3+SCCP作為第二層，負(fù)責(zé)消息的可靠傳送。MTP-3主要用其信令消息處理功能。C199

應(yīng)用層作為信令的第三層，稱為BSSAP(基站系統(tǒng)應(yīng)用部分)，包括兩部分：DTAP(直接傳送應(yīng)用部分)BSSMAP(BSS管理應(yīng)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(連接管理)和MM(移動性管理)協(xié)議消息。200BSSMAP(BSS管理應(yīng)用部分)用于對BSS的資源使用、調(diào)配和負(fù)荷進(jìn)行控制和監(jiān)視。消息的源點(diǎn)和終點(diǎn)為BSS和MSC，消息均和RR(無線資源管理)相關(guān)。某些BSSMAP過程將直接引發(fā)RR消息，反之，RR消息也可能觸發(fā)某些BSSMAP過程。GSM標(biāo)準(zhǔn)共定義了18個(gè)BSSMAP信令過程。2011．MAP接口移動交換系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)接口主要有B～G六種接口。都是由移動應(yīng)用部分（MAP）支持。

MAP是No．7信令系統(tǒng)的應(yīng)用層協(xié)議，是事務(wù)處理部分(TCAP)的用戶。6.3.3網(wǎng)絡(luò)接口信令202網(wǎng)絡(luò)接口示意圖203（1）B接口

MSC通過該接口向VLR傳送漫游用戶的位置信息，并在呼叫建立時(shí)向VLR查詢漫游用戶的有關(guān)數(shù)據(jù)。（2）C接口

MSC通過該接口向HLR查詢被叫移動臺的選路信息。（3）D接口用于位置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。204（4）E接口用于越局切換時(shí)，兩個(gè)MSC之間交換信息。（5）F接口

MSC通過該接口向EIR查詢參與呼叫移動臺設(shè)備的合法性。（6）G接口移動臺位置更新時(shí)，新VLR向老VLR索取TMSI和鑒權(quán)參數(shù)等必要信息。205MAP接口的信令協(xié)議就是MAP規(guī)程，由7號信令系統(tǒng)中的信令連接控制部分（SCCP）和事務(wù)處理能力部分（TCAP）支持，MAP的主要功能是在MSC和HLR，VLR，EIR等網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫之間交換與電路無關(guān)的數(shù)據(jù)和指令，支持移動用戶漫游、切換和網(wǎng)絡(luò)的安全保密，實(shí)現(xiàn)全球聯(lián)網(wǎng)。2062．MAP接口的主要程序（1）位置登記和刪除這是在HLR和VLR之間傳送的程序，是MAP規(guī)程中最重要的一部分，這一程序主要用于位置信息的更新。移動通信系統(tǒng)與固定電話系統(tǒng)的一個(gè)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(tǒng)保持聯(lián)系，MS就需要不斷地向系統(tǒng)報(bào)告自己當(dāng)前的位置。207

GSM網(wǎng)絡(luò)被劃分為不同的位置區(qū)，位置區(qū)由位置區(qū)識別碼LAI標(biāo)識，每個(gè)小區(qū)的廣播信道廣播的系統(tǒng)消息中，都包含該小區(qū)所屬的位置區(qū)識別碼LAI，每個(gè)MS當(dāng)前所在的位置區(qū)的LAI被保存在MS的SIM卡和該MS位于的VLR中。

MS進(jìn)入了新的位置區(qū)，發(fā)現(xiàn)當(dāng)前小區(qū)廣播信道廣播的系統(tǒng)消息中包含的位置區(qū)識別碼LAI與SIM卡中保存的LAI不一致時(shí)，MS進(jìn)行位置更新。208GSM系統(tǒng)的位置更新包括三個(gè)方面的內(nèi)容：第一，移動臺的位置登記；第二，當(dāng)移動臺從一個(gè)位置區(qū)域進(jìn)入一個(gè)新的位置區(qū)域時(shí)，移動系統(tǒng)所進(jìn)行的是通常意義下的位置更新；第三，在一定的特定時(shí)間內(nèi)，網(wǎng)絡(luò)與移動臺沒有發(fā)生聯(lián)系時(shí)，移動臺自動地、周期性地（以網(wǎng)絡(luò)在廣播信道發(fā)給移動臺的特定時(shí)間為周期）與網(wǎng)絡(luò)取得聯(lián)系，核對數(shù)據(jù)。209

在GSM系統(tǒng)中有三個(gè)地方需要知道位置信息：HLR、VLR和MS（SIM卡），在MS的位置發(fā)生變化時(shí)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(dāng)前所在的位置區(qū)識別碼LAI，在MS歸屬的HLR中保存的位置信息是MS當(dāng)前所在的VLR號碼。210同一MSC/VLR區(qū)不同的位置區(qū)識別碼LAI的位置更新，只需更新VLR和MS（SIM卡）中的位置信息；不同MSC/VLR區(qū)不同的LAI的位置更新，需更新HLR、VLR和MS（SIM卡）中的位置信息。經(jīng)過位置更新過程后，管轄MS當(dāng)前所在區(qū)域的VLR中已存放了該用戶主要的用戶數(shù)據(jù)，MS注冊的HLR中也已存放了該用戶的位置信息。MS原來登記位置的VLR已刪除該用戶的用戶數(shù)據(jù)。211位置更新過程212（2）補(bǔ)充業(yè)務(wù)處理補(bǔ)充業(yè)務(wù)處理包括激活、去激活、登記、取消、使用和詢問，這些處理為用戶提供了方便。213（3）呼叫建立期間用戶參數(shù)的檢索 呼叫建立期間對用戶參數(shù)的檢索主要包括下述三種情況。①直接信息檢索：移動交換中心（MSC）由VLR直接獲得所需參數(shù)。214②間接信息檢索：VLR需先向HLR獲取部分或全部用戶參數(shù)；例如，始發(fā)呼叫的MSC通過這一程序向被叫移動臺歸屬的HLR詢問路由信息，HLR在該用戶的數(shù)據(jù)庫中找到用戶的位置（VLR號碼）后，再向用戶所在VLR索取臨時(shí)漫游號碼，并將得到的這一號碼回送給始呼的MSC，MSC根據(jù)這個(gè)臨時(shí)號碼建立話音通路，完成了交換接續(xù)。215

移動用戶漫游號碼是當(dāng)呼叫一個(gè)移動用戶時(shí)，為使網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行路由再選擇，VLR臨時(shí)分配給移動用戶的一個(gè)號碼，結(jié)構(gòu)為13SM0M1M2M3ABC。

M0M1M2M3的數(shù)值與H0H1H2H3相同；ABC為各移動局中臨時(shí)分配給移動用戶的號碼。216H0H1H2H3是HLR識別碼，H0H1H2全國統(tǒng)一分配，H3省內(nèi)分配。