華大-交換基礎(chǔ)培訓(xùn)

GSM基礎(chǔ)知識-核心網(wǎng)部分第一章GSM核心網(wǎng)結(jié)構(gòu)第二章移動性管理GSM網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)在GSM網(wǎng)絡(luò)中，網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)(NSS)主要用以實現(xiàn)以下功能:

通話控制

網(wǎng)間互聯(lián)

終端用戶數(shù)據(jù)及服務(wù)處理

計費

收集原始的統(tǒng)計數(shù)據(jù)

移動性管理

安全性管理 A－接口和PSTN的接口信令 BSS控制GSM網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)-網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)AirAO

&

MSecurity

ManagementSecurity

ManagementStatisticsMobility

ManagementMSC:

CallControlMSC:

BSS

(Radio

Network)

ControlMSC:

NetworkInterWorkingMSC:

ChargingMSC:

StatisticsMSC:

Interface

Signalling

A

&

PSTNVLR:

SubscriberDataandServiceHandlingVLR:

Mobility

ManagementVLR:

Security

ManagemenVLRMSCEIRACHLR網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)的主要網(wǎng)元及功能SubscriberDataandServiceHandling通話控制(callcontrol)對于一通通話，MSC必須有能力進行以下分析:

是誰發(fā)起的通話？是手機發(fā)起的(MobileOriginatedCall,MOC)？還是從PSTN發(fā)起的(MobileTerminatedCall,MTC)？

誰是被叫方？是手機還是到PSTN的通話？或者是否應(yīng)該把通話接續(xù)到別的網(wǎng)絡(luò)？

這是一種什么樣的通話？常規(guī)的語音通話、數(shù)據(jù)通話或緊急通話？分析之后，MSC必須進行相應(yīng)的話務(wù)接續(xù)。原則上，MSC有四種可能的處理方式：接續(xù)話務(wù)，給各種信號音，語音提示或拒絕通話。

網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)的主要網(wǎng)元及功能用戶數(shù)據(jù)和服務(wù)處理(SubscriberDataandServiceHandling)用戶數(shù)據(jù)永久性地儲存在HLR中。當(dāng)手機用戶在網(wǎng)絡(luò)中移動時，相關(guān)的用戶資料會從HLR傳到用戶所在的VLR并暫時存在VLR中。在GSM技術(shù)規(guī)范中，定義了可以提供給用戶的所有服務(wù)。最普通的服務(wù)叫做電信業(yè)務(wù)T11。即正常的話音業(yè)務(wù)。運營商可以根據(jù)自己的需要選擇相應(yīng)的其它業(yè)務(wù)。

網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)的主要網(wǎng)元及功能計費(Charging)通常，手機用戶使用GSM網(wǎng)絡(luò)都不是免費的。網(wǎng)絡(luò)運營商收集相關(guān)的通話數(shù)據(jù)并向用戶收費。NSS為每一通通話或其它業(yè)務(wù)產(chǎn)生典型的收費記錄。一般這種記錄的長度在200bytes左右。通常包含的信息有：主叫號碼和被叫號碼、業(yè)務(wù)的起始和中止時間、業(yè)務(wù)類型、計費單位等等。

原始統(tǒng)計資料的收集(CollectionofStatisticalRawMaterial)MSC、VLR、HLR、AC和EIR都負責(zé)收集原始的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，以供網(wǎng)絡(luò)管理之用。通常各網(wǎng)元各自收集與自己相關(guān)的數(shù)據(jù)，并短期保存。當(dāng)運營商想要整體的統(tǒng)計結(jié)果時，這些原始數(shù)據(jù)就被傳到NMS，使用NMS的工具進行后處理。對一個接口性能的評估，例如A－接口，應(yīng)從接口的兩側(cè)分別收集數(shù)據(jù)，并在NMS中進行匯總，這樣運營商才能得到關(guān)于網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量和使用情況的可靠的統(tǒng)計結(jié)果。

網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)的主要網(wǎng)元及功能移動性管理(MobilityManagement)在移動通信網(wǎng)絡(luò)中，移動性管理是至關(guān)重要的。它保證手機用戶的在移動中仍然可以被定位和通信?；镜囊苿有怨芾響?yīng)包括以下幾個進程：

位置注冊：只要手機用戶處于開機狀態(tài)，網(wǎng)絡(luò)就必須保存該用戶的位置數(shù)據(jù)

。

位置更新：手機向網(wǎng)絡(luò)確認其位置的進程。當(dāng)手機離開舊的位置區(qū)而進入一個新的位置區(qū)時，需要通知網(wǎng)絡(luò)進行位置更新?；蛘?，當(dāng)手機在一個位置區(qū)內(nèi)停留的時間超過網(wǎng)絡(luò)設(shè)定的門限值而一直處于空閑狀態(tài)時，需要進行位置更新。

切換：在通話或信令連接時，手機在不中斷進程的情況下變換所占用的空中接口無線信道。

尋呼：在通話建立前網(wǎng)絡(luò)用以尋找、定位手機的進程

網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)的主要網(wǎng)元及功能安全性管理(SecurityManagement)安全性管理主要包括：

手機用戶識別(鑒權(quán))

手機設(shè)備識別(IMEI檢查)

空中接口加密

合法用戶身份處理(使用TMSI)網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)的主要網(wǎng)元及功能手機、AC和VLR手機

和VLRVLR->BSS，手機VLR接口信令(InterfaceSignallingA&PSTN)NSS必須維護兩個接口:A－接口和PSTN接口。GSM規(guī)范對A－接口有嚴(yán)密的定義。PSTN接口則各個國家有不同的信令標(biāo)準(zhǔn)。在NSS中，MSC負責(zé)接口的維護。常用的基本信令是七號信令CCS7。

網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)的主要網(wǎng)元及功能BSS控制(BSSControl)BSS和NSS之間的接口是A－接口。通過A－接口，NSS對基站子系統(tǒng)進行控制，由MSC具體實施這種控制。在MSC中，可以查看其所屬無線接入網(wǎng)的結(jié)構(gòu)和狀態(tài)，并可進行相應(yīng)的參數(shù)調(diào)節(jié)。以實現(xiàn)對通話的控制。

網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)的主要網(wǎng)元及功能3GPP核心網(wǎng)版本演進R99繼承2G（GSM和GPRS）所有的業(yè)務(wù)和功能；核心網(wǎng)分CS電路域和PS分組域；接入網(wǎng)引入WCDMAUTRAN；核心網(wǎng)和接入網(wǎng)之間的Iu接口基于ATM。2000R4繼承WCDMAR99所有的業(yè)務(wù)和功能；電路域結(jié)構(gòu)的變化：控制和承載相分離，MSC可以用合一或MSCSERVER、MGW分離結(jié)構(gòu)實現(xiàn)；組網(wǎng)形成類似NGN的四層結(jié)構(gòu)；電路域引入分組話音，支持多種傳輸技術(shù)：TDM，ATM，IP。2001R5繼承WCDMAR4所有的業(yè)務(wù)和功能；在PS域增加IMS（IP多媒體域）；RAN向IP方向發(fā)展；增強的IPQoS能力，支持端到端的IP多媒體業(yè)務(wù)。2002規(guī)范完成時間典型的軟交換網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)第一章GSM核心網(wǎng)結(jié)構(gòu)第二章移動性管理從GSM網(wǎng)絡(luò)號碼系統(tǒng)認識GSM移動性管理移動用戶國際ISDN號 MobileSubscriberInternationalISDNNumber (MSISDN)國際移動用戶識別號 InternationalMobileSubscriberIdentity (IMSI)移動臺漫游號 MobileStationRoamingNumber (MSRN)切換號 HandOver

Number (HON)臨時移動用戶識別號 TemporaryMobileSubscriberIdentity (TMSI)國際移動設(shè)備識別號 InternationalMobileEquipmentIdentity (IMEI)位置區(qū)識別號 LocationAreaIdentity (LAI)小區(qū)識別號 CellGlobalIdentity (CGI)MSISDN

2AAirBTSHLREIRACBSCTCMSCVLRMSISDN

1MSISDN

=CC

+NDC

+SN1

-

3

digits2

or

3

digitsNot

more

than

15

digitsGSM移動性管理-MSISDN

MSISDN用以區(qū)別不同的業(yè)務(wù)一個用戶可以有多個MSISDNMSISDN存于HLR和SIM卡中+358505009999+8613809508580GSM移動性管理-IMSI,TMSI

IMSI用于用戶身份識別和安全的目的一個用戶只能有一個IMSIIMSI存于HLR、AC和SIM卡中

TMSI用于臨時替代IMSI來進行呼叫建立

TMSI只在一個位置區(qū)內(nèi)有效244051234567890460001234567890GSM移動性管理-MSRN,HON漫游用戶作為被叫時，由VLR提供MSRN給主叫MSC，用于路由HON類似于MSRN，用于切換時新MSC向舊MSC提供路由GSM移動性管理-IMEIIMEI用于GSM網(wǎng)絡(luò)中移動設(shè)備硬件的識別。運營商通常保存有三份名單：白名單、灰名單和黑名單GSM移動性管理-LAI,CGI移動通信需要解決的問題

Located定位Identified識別Services業(yè)務(wù)舉例說明

更新信息入住酒店登記酒店提供的服務(wù)舉例說明

Tosumuptheoperationsofthehotel總結(jié)酒店運轉(zhuǎn)itprovidesSERVICES提供服務(wù)itmaintainsaVISITORREGISTER維持來賓登記簿itinformstheHOMEREGISTERofavisitor通知來賓歸屬地LocationUpdate

位置更新2G中正常的鑒權(quán)過程

1、每個用戶（IMSI）都分配一個Ki，存在SIM和HLR的AC鑒權(quán)中心中

2、AC中利用A3(RAND、Ki)算出SRES，將SRES和RAND發(fā)給VLR3、VLR將RAND轉(zhuǎn)發(fā)給SIM，SIM用自己的Ki也算出SRES，返回給VLR4、VLR比較兩個SRES是否一致鑒權(quán)三要素是RAND、SRES、Kc，由VLR發(fā)起鑒權(quán)，并執(zhí)行鑒權(quán)的全過程3G中正常的