《移動(dòng)通信原理》課程-第15章-c

?移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的概念與特點(diǎn)?GSM/GPRS/WCDMA網(wǎng)絡(luò)組成?其它移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成主要內(nèi)容215.1移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的概念與特點(diǎn)???路由與交換蜂窩式網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)移動(dòng)通信的服務(wù)質(zhì)量(QOS)3路由與交換1.無線網(wǎng)絡(luò)中的業(yè)務(wù)路由選擇在無線網(wǎng)絡(luò)中所傳輸?shù)臉I(yè)務(wù)類型決定了其網(wǎng)絡(luò)路由選擇的策略，所采用的協(xié)議以及呼叫處理技術(shù)。網(wǎng)絡(luò)常用的路由選擇機(jī)制有兩種：1)面向連接的選擇機(jī)制，又稱為虛電路路由選擇機(jī)制，它在整個(gè)傳輸過程中通信路由是不改變的。2)虛連接選擇機(jī)制，又稱為數(shù)據(jù)包選擇機(jī)制。其路由選擇不用建立一個(gè)固定的連接，而采用分組(包)

交換方式，即由若干個(gè)數(shù)據(jù)包組成一個(gè)消息，而每個(gè)數(shù)據(jù)包則獨(dú)立選擇路由，因此一個(gè)消息中的若干個(gè)數(shù)據(jù)包可能是經(jīng)不同的路由傳輸，且所用的時(shí)間也不相等。?272.電路交換?電路交換就是把兩個(gè)用戶終端通過局站的交換機(jī)接通一條專用的通道，使它們之間能相應(yīng)通信直至通信結(jié)束，而且只有在通信結(jié)束后該信道才能供其它用戶終端使用。他提供的是面向連接的業(yè)務(wù)。最典型的是電話業(yè)務(wù)。?在移動(dòng)通信中，基站和PSTN間的話音信道由移動(dòng)交換中心

MSC分配給特定的用戶，無線信道被移動(dòng)用戶與MSC間雙向通信所獨(dú)占直至通信結(jié)束，因而它是通過電路交換實(shí)現(xiàn)面向連接的話音業(yè)務(wù)。?電路交換只適合于話音傳輸或者持續(xù)時(shí)間長的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，而對(duì)于突發(fā)而暫短的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)電路交換不大適用。283.分組交換?分組交換將一個(gè)消息分解為若干個(gè)數(shù)據(jù)分組

(包)，每個(gè)分組(包)中由目的(宿)地址、編號(hào)和各種控制比特等組成一個(gè)包頭，它有點(diǎn)像郵政信封按地址在各交換點(diǎn)轉(zhuǎn)接與交換。每份消息的各個(gè)分組(包)可以在同一路由上傳送，稱它為虛電路方式，也可以經(jīng)過不同路由傳送，稱它為虛連接或數(shù)據(jù)報(bào)，它可以在接收端收到后按發(fā)送編號(hào)重新組成這個(gè)消息。每個(gè)消息包可進(jìn)行差錯(cuò)控制；收端可以根據(jù)數(shù)據(jù)分組(包)的編號(hào)檢測(cè)信息包的丟失。29?一個(gè)典型的分組數(shù)據(jù)格式如下圖所示：1)幀標(biāo)志是一個(gè)特殊的順序號(hào)，代表一幀的開始和結(jié)束；2)地址段包含用于傳輸消息與接收應(yīng)答的信源和信宿地址；控制段含有傳輸?shù)拇_認(rèn)信息、自動(dòng)請(qǐng)求重發(fā)ARQ以及分組排序的功能；3)用戶信息段包含用戶信息且其長度是不確定的；4)幀序號(hào)段包含幀段校驗(yàn)字段或CRC(循環(huán)冗余校驗(yàn))，用于校驗(yàn)錯(cuò)誤。

30?分組交換是無連接(或虛連接)業(yè)務(wù)中最常用的技術(shù)，它允許許多數(shù)據(jù)用戶與同一物理信道保護(hù)虛電路連接，用戶可隨時(shí)接入網(wǎng)中無需通過呼叫建立專用的獨(dú)占線路。?與電路交換相比較，分組交換只有在發(fā)送和接收信息包分組(包)時(shí)信道才被占用，雖然每個(gè)分組(包)要占用一定比例的信息頭，但是它對(duì)突發(fā)性強(qiáng)的較短的數(shù)據(jù)信息的傳輸仍具有更高的信道利用率。?數(shù)據(jù)傳輸中，采用分組交換的比較多，最主要的有，

X.25、幀中繼、ATM和IP；在移動(dòng)通信中有蜂窩數(shù)字分組數(shù)據(jù)CDPD、通用無線分組業(yè)務(wù)GPRS，以及

CDMA20001x數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)與CDMA20001xEV-DO等。3115.1.4蜂窩式網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)?上世紀(jì)七十年代美國貝爾實(shí)驗(yàn)室提出了蜂窩網(wǎng)概念，使移動(dòng)通信正式走向商用化。?移動(dòng)通信網(wǎng)利用蜂窩小區(qū)結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了頻率的空間復(fù)用，從而大大提高了系統(tǒng)的容量。蜂窩的概念也真正解決了公用移動(dòng)通信系統(tǒng)要求容量大與有限的無線頻率資源之間的矛盾。?蜂窩網(wǎng)不僅成功的用于第一代模擬移動(dòng)通信系統(tǒng)，第二代、第三代也繼續(xù)延用了蜂窩網(wǎng)的概念，并在原有基本蜂窩網(wǎng)基礎(chǔ)上進(jìn)一步改進(jìn)和優(yōu)化，比如多層次的蜂窩網(wǎng)結(jié)構(gòu)等等。39?為了實(shí)現(xiàn)無縫隙覆蓋，一個(gè)個(gè)天線輻射源產(chǎn)生的覆蓋圓形必然會(huì)產(chǎn)生重疊。在通信中重疊區(qū)就是干擾區(qū)。那么在理論上采用什么樣的多邊形無縫隙結(jié)構(gòu)才能使實(shí)際的天線覆蓋圓圈重疊最小呢？?無縫隙的正多邊形來逼近圓形覆蓋小區(qū)的一些例子與參數(shù)如下：?由此可見，在服務(wù)區(qū)面積一定的情況下，蜂窩式的正六邊形重疊面積最小，是最佳形式的小區(qū)形狀。40小區(qū)形狀正三角形正方形正六邊形(蜂窩)鄰區(qū)距離r小區(qū)面積1.3r22r22.6r2重疊區(qū)面積1.2πr20.73πr20.35πr2移動(dòng)通信網(wǎng)中蜂窩區(qū)群結(jié)構(gòu)與組成：在蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)中為了避免干擾，顯然相鄰近小區(qū)不能采用相同的信道，若想要實(shí)現(xiàn)同一信道在服務(wù)區(qū)內(nèi)重復(fù)使用，同信道小區(qū)之間應(yīng)有足夠的空間隔離距離。區(qū)群組成的基本條件：區(qū)群之間可以互相鄰接，且無縫隙、無重疊的進(jìn)行覆蓋；相互鄰接的區(qū)群應(yīng)保證各個(gè)相鄰?fù)诺佬^(qū)之間的距離相等注：滿足空間隔離距離的區(qū)域稱為空間復(fù)用區(qū)。在同一個(gè)空間復(fù)用區(qū)內(nèi)的小區(qū)組成了一個(gè)蜂窩區(qū)群，且只有在不同的區(qū)群間的小區(qū)才能實(shí)現(xiàn)信道再用。4142可以證明，區(qū)群內(nèi)的小區(qū)數(shù)應(yīng)滿足下式：式中，i，j為正整數(shù)。[->確定同頻(信道)小區(qū)的位置]N的可能取值：見表14-4，0123411371321247121928391319273741621283748表15.4區(qū)群內(nèi)小區(qū)數(shù)N的取值NijN的可能取值相應(yīng)的區(qū)群形狀i,j的意義（確定同頻(信道)小區(qū)的位置[區(qū)群內(nèi)小區(qū)數(shù)不同的情況下]：如圖5-13所示．自某一小區(qū)A(如圖中1區(qū))出發(fā)，先沿邊的垂線方向跨j個(gè)小區(qū)，再向左(或向右)轉(zhuǎn)60°[統(tǒng)一規(guī)則，都為左或右]，再跨i個(gè)小區(qū)，這樣就到達(dá)同信道小區(qū)A。示意圖同信道小區(qū)的確定（N=12,j=2,i=2）示意圖同信道小區(qū)的確定（N=7,j=2,i=1）示意圖同信道小區(qū)的確定（N=19,j=3,i=2）示意圖兩種激勵(lì)方式(a)中心激勵(lì)；(b)頂點(diǎn)激勵(lì)區(qū)群與基站：實(shí)際系統(tǒng)結(jié)構(gòu)： 第一代模擬移動(dòng)通信網(wǎng)中：經(jīng)常采用7／21區(qū)群結(jié)構(gòu)，即每個(gè)區(qū)群中包含7個(gè)基站，而每個(gè)基站覆蓋3個(gè)小區(qū)，每個(gè)頻率只用一次。在第二代數(shù)字式GSM系統(tǒng)中，經(jīng)常采用4／12模式，其結(jié)構(gòu)如圖15.15所示。圖15.154基站／12小區(qū)模式?蜂窩網(wǎng)的概念實(shí)質(zhì)上是一種系統(tǒng)級(jí)的概念，它采用許多小功率的發(fā)射機(jī)形成的小覆蓋區(qū)來代替采用大功率發(fā)射機(jī)形成的大覆蓋區(qū)，并將大覆蓋區(qū)內(nèi)較多的用戶分配給不同蜂窩小區(qū)的小覆蓋區(qū)以減少用戶間和基站間的干擾，同時(shí)再通過區(qū)群間空間復(fù)用的概念滿足用戶數(shù)量不斷增長的需求。4415.1.5移動(dòng)通信的服務(wù)質(zhì)量(QOS)ITU-T建議E-800對(duì)通信服務(wù)質(zhì)量(QOS)作了如下定義：“通信性能的綜合效果，決定了用戶對(duì)其服務(wù)的滿意程度”。在移動(dòng)通信中，QOS的需求對(duì)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計(jì)以及網(wǎng)絡(luò)成本均具有很大影響。QOS主要取決于下列四個(gè)因素：1)業(yè)務(wù)支撐。主要通過輔助性服務(wù)(信息、供應(yīng)和收費(fèi)等)反映出來；2)使用便利性；3)傳輸?shù)耐暾裕?)適用性。它是指網(wǎng)絡(luò)在需要時(shí)建立呼叫和維持通信的能力。?以上四個(gè)要素中適用性最為重要。45在移動(dòng)話音通信網(wǎng)絡(luò)中，QOS參數(shù)主要與話音呼叫過程和通話質(zhì)量密切相關(guān)，它通常與下列四個(gè)階段有關(guān)：(1)在開始呼叫階段與網(wǎng)絡(luò)能否提供服務(wù)有關(guān)，或者稱為拒呼率，即移動(dòng)臺(tái)始終處于“網(wǎng)絡(luò)尋找”模式，尋找不到登記注冊(cè)的網(wǎng)絡(luò)。它與網(wǎng)絡(luò)覆蓋質(zhì)量和業(yè)務(wù)容量有關(guān)。(2)在網(wǎng)絡(luò)可用時(shí)呼叫失敗，或稱為呼損率。當(dāng)移動(dòng)臺(tái)開始呼叫并撥號(hào)以后，該移動(dòng)臺(tái)返回至空閑狀態(tài)或網(wǎng)絡(luò)搜索模式，而被叫移動(dòng)臺(tái)接收到一個(gè)忙音信號(hào)。這個(gè)參數(shù)也與網(wǎng)絡(luò)覆蓋有關(guān)。(3)呼叫成功建立后發(fā)生中斷，語音通信中斷并收到忙音或沒有聲音。這個(gè)參數(shù)一般與切換和每個(gè)小區(qū)的容量有關(guān)。(4)一次通話完成，但通話質(zhì)量低劣。46?在數(shù)字與數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)中，一般采用平均誤碼率Pe(BER

)來描述QOS性能，它又可分為：平均誤碼率BER，平均誤幀率FER或者平均誤包(分組)率

PER。?若為數(shù)字話音，按前面呼叫通話的四個(gè)階段又可細(xì)分為：多信道沖突概率(一般小于20%)，虛、假呼叫(告警)概率，呼叫失敗(呼損)概率，錯(cuò)誤呼叫(同步丟失)概率，平均誤幀率，信號(hào)處理時(shí)延(一般小于1～10ms)。?話音的QOS除了上述數(shù)字化傳送過程的以客觀測(cè)試指標(biāo)為主的一系列指標(biāo)以外，還與人的主觀接受系統(tǒng)的性能有關(guān)。話音的最終評(píng)判準(zhǔn)則一般采用與主觀用戶評(píng)估的MOS得分來度量。4715.2從GSM網(wǎng)絡(luò)到GSM/GPRS網(wǎng)絡(luò)?GSM網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)?GSM/GPRS網(wǎng)絡(luò)5415.2.1GSM網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)?GSM是歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)ETSI為第二代移動(dòng)通信制定的，可以國際漫游的泛歐數(shù)字式蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)。?下面以表格形式給出GSM900第一、第二兩階段以及DCS1800第一、第二兩階段無線接口(空中接口)的主要性能:55GSM900(一階段)GSM900(二階段)DCS1800(一階段)DCS1800(二階段)上行890～915MHz880～915MHz1710～1785MH01710～1785MHz下行935～960MHz925～960MHz1805～1880MHz1805～1880MHz信道號(hào)范圍1至1241至124和975至1023512至885512至885收、發(fā)間隔(頻率)45MHz45MHz95MHz95MHz收、發(fā)間隔(時(shí)間)3個(gè)時(shí)隙3個(gè)時(shí)隙3個(gè)時(shí)隙3個(gè)時(shí)隙調(diào)制數(shù)據(jù)率270.833Kbps270.833Kbps270.833Kbps270.833Kbps幀周期4.615ms4.615ms4.615ms4.615ms時(shí)隙周期576.9μs576.9μs576.9μs576.9μs比特周期3.692μs3.692μs3.692μs3.692μs調(diào)制方式0.3GMSK0.3GMSKO.3GMSK0.3GMSK信道間隔200kHz200kHz200kHz200kHz時(shí)隙數(shù)8888移動(dòng)臺(tái)最大功率20W20W1W1W移動(dòng)臺(tái)最小功率13dBm=?W5dBm4dBm0dBm功控調(diào)節(jié)次數(shù)0～150～190～130～15語音比特率13Kbps13Kbps13Kbps13Kbps表15.5GSM主要性能?GSM信道可以分為物理信道和邏輯信道。所謂物理信道，這里是指實(shí)際物理承載的傳輸信道，而邏輯信道則是按信道的功能來劃分的。邏輯信道是通過物理信道傳送的。1.物理信道與幀結(jié)構(gòu)?GSM是一類數(shù)字式移動(dòng)通信體制，它主要是通過時(shí)分多址TDMA方式來實(shí)現(xiàn)的，亦即用戶間是以時(shí)間分割的不同時(shí)隙方式來傳送不同用戶信息的。?GSM僅有8個(gè)時(shí)隙，它不足以滿足每個(gè)小區(qū)內(nèi)的實(shí)際用戶數(shù)的需求，因此GSM系統(tǒng)是采用以時(shí)分為主體時(shí)分、頻分相結(jié)合的方式(TDMA/FDMA方式)。57GSM的幀結(jié)構(gòu)：GSM最大特色是時(shí)分多址，而時(shí)分是利用幀結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)的，其結(jié)構(gòu)如右圖所示：2.GSM邏輯信道?GSM邏輯信道結(jié)構(gòu)如下所示：2.GSM邏輯信道?GSM邏輯信道結(jié)構(gòu)如下所示：邏輯信道[按照功能劃分]：主業(yè)務(wù)信道和為了配合業(yè)務(wù)正常進(jìn)行的輔助性控制信道兩大類型。(1)業(yè)務(wù)信道TCH[TrafficChannel]又可分為語音與數(shù)據(jù)兩類。語音信道分為全速率語音信道(TCH／FS)和半速率語音信道(TCH／HS)，分別為13Kbps和6.5Kbps。

數(shù)據(jù)信道則可分為以下5種類型：9.6Kbps全速率數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)(TCH／F9.6)；4.8Kbps全速率數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)(TCH／F4.8)；≤2.4Kbps全速率數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)(TCH／F2.4)；4.8Kbps半速率數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)(TCH／H4.8)；2.4Kbps半速率數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)(TCH／H2.4)。(2)控制信道CCH(ControlChannel)：傳送信令和同步信號(hào)。它可分為3種類型：2.GSM邏輯信道廣播信道(下行,BCH)，它包含,校正信道FCCH(FrequencyCorrectionCH):是一個(gè)特定數(shù)據(jù)突發(fā)序列，它允許用戶將內(nèi)部頻率標(biāo)準(zhǔn)（本振）和基站的精確頻率進(jìn)行同步。同步信道SCH(SynchronizationCH):調(diào)整指定移動(dòng)用戶的定時(shí)，使得基站接收到的信號(hào)與基站時(shí)鐘同步。廣播控制信道BCCH(BroadcastCCH):用于廣播一些消息（小區(qū)和網(wǎng)絡(luò)識(shí)別、小區(qū)運(yùn)行特征[當(dāng)前控制信道結(jié)構(gòu)、信道利用率和阻塞]等）公共控制信道CCCH(CommonCCH)，它包含，[聯(lián)系呼叫過程tell]

下行的尋呼信道PCH：從基站向小區(qū)內(nèi)所有移動(dòng)用戶提供尋呼信號(hào)，通知指定的移動(dòng)臺(tái)接收發(fā)自PSTN的呼叫；也可用來向所有用戶提供小區(qū)廣播的ASCII文本消息。上行的隨機(jī)接入信道RACH：用來使移動(dòng)臺(tái)發(fā)出一個(gè)呼叫[MS主呼時(shí)使用信道firststep]。2.GSM邏輯信道上行的隨機(jī)接入信道RACH：用來使移動(dòng)臺(tái)發(fā)出一個(gè)呼叫[MS主呼時(shí)使用信道firststep]。準(zhǔn)予接入信道AGCH：被基站用來向移動(dòng)臺(tái)提供前向鏈路通信，即分配一個(gè)獨(dú)立專用控制信道[分配，并向MS發(fā)送“立即分配”指令，要求MS切換至專用控制信道DCCH]。專用控制信道(上、下行,DCCH=DedicatedCCH)，它包含獨(dú)立專用控制信道和兩類(快、慢)隨路控制信道，[MS與BS間建立信令鏈路，有鑒權(quán)、業(yè)務(wù)信道分配、回鈴音]獨(dú)立專用控制信道SDCCH(Stand-aloneDedicatedCCH)：用于在分配業(yè)務(wù)信道前傳送有關(guān)信令[登記、鑒權(quán)等信令，確認(rèn)后，再分配業(yè)務(wù)信道TCH]，(慢)隨路控制信道SACCH(SlowAssociatedCCH)：載有MS和BTS中間的一般信息（慢速的每個(gè)用戶傳輸功率級(jí)指令、接收信號(hào)長度、TCH的質(zhì)量等，如不斷報(bào)告正在服務(wù)的基站和鄰近基站的信號(hào)強(qiáng)度。）。(快)隨路控制信道FACCH(FastAssociatedCCH)：載有緊急信息，內(nèi)容SDCCH相同[在沒有分配SDCCH時(shí)，使用該通道]。[圖中SDCCH置上，ACCH細(xì)分為兩類]3.GSM網(wǎng)絡(luò)組成GSM移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò):屬于小區(qū)制大容量移動(dòng)通信網(wǎng)（小區(qū)半徑0.5-20KM），在它的服務(wù)區(qū)內(nèi)設(shè)置有很多基站，移動(dòng)通信網(wǎng)在此服務(wù)區(qū)內(nèi)，具有控制、交換功能，以實(shí)現(xiàn)位置更新、呼叫接續(xù)、越區(qū)切換及漫游服務(wù)等功能。

GSM總體體系結(jié)構(gòu)圖如下所示。GSM網(wǎng)絡(luò)由三個(gè)面向和四個(gè)組成部分構(gòu)成：面向用戶的移動(dòng)臺(tái)MS

與基站系統(tǒng)的兩個(gè)組成部分；面向外部網(wǎng)絡(luò)(一般為本地核心網(wǎng)PSTN)的網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)NSS部分；面向運(yùn)營者的操作支撐系統(tǒng)OSS部分。?GSM的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如下圖所示：GSM的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)由下列四個(gè)主要部分組成：MS、BSS、NSS和OSS。移動(dòng)臺(tái)MS(MobileStation)：兩種類型，它們是手機(jī)車載臺(tái)(便攜式)結(jié)構(gòu)：包含移動(dòng)設(shè)備ME和用戶識(shí)別模塊SIM[SubscriberIdentityModule]兩個(gè)部分，而SIM卡中存有每個(gè)用戶及其服務(wù)的所有信息，它是個(gè)人身份的特征?；咀酉到y(tǒng)BSS(BaseStationSubsystem)：有兩個(gè)部分。是組成蜂窩小區(qū)的基本組成部分基站收／發(fā)信臺(tái)BTS(BaseTransceiverStation)：基站控制器BSC(BSController)：一個(gè)BSC可以控制數(shù)十個(gè)BTS。BSC是在第二代移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)中才引入的一個(gè)新設(shè)備，它的引入使BSC與MSC間數(shù)據(jù)接口標(biāo)準(zhǔn)化[解釋引入前后的變化]，這樣運(yùn)營商可以使用不同制造商的BSC與MSC設(shè)備。62連接方式：BTS可以直接與BSC連接;當(dāng)距離較遠(yuǎn)時(shí)，也可通過基站接口設(shè)備BIE采用遠(yuǎn)端控制的連接方式。在BSC與移動(dòng)業(yè)務(wù)交換中心的MSC之間的BSC一側(cè)，還應(yīng)包括碼變換器TC和相應(yīng)子復(fù)用設(shè)備SM。網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)NSS(NetworkSubsystem)：它主要滿足GSM的語音與數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的交換功能及相應(yīng)的輔助控制功能。它主要包含有：移動(dòng)交換中心MSC[與常規(guī)交換機(jī)的不同之處]：MSC為網(wǎng)絡(luò)的核心。對(duì)位于它所覆蓋區(qū)域中的移動(dòng)臺(tái)進(jìn)行控制和完成話路交換的功能實(shí)體；是移動(dòng)通信系統(tǒng)與其它公用通信網(wǎng)之間的接口；負(fù)責(zé)移動(dòng)性管理(包括越區(qū)切換、漫游、用戶位置登記管理等)和無線資源管理(負(fù)載、功率、資源預(yù)留、業(yè)務(wù)QoS保證及分配調(diào)度)。62訪問位置動(dòng)態(tài)寄存器VLR(VisitorLocationRegister)：VLR是一個(gè)數(shù)據(jù)庫，它存儲(chǔ)進(jìn)入其控制區(qū)域內(nèi)來訪移動(dòng)用戶的有關(guān)數(shù)據(jù)（從該移動(dòng)用戶的歸屬位置寄存器獲取并進(jìn)行暫存），用戶離開該VLR控制區(qū)域，則臨時(shí)存儲(chǔ)的該用戶數(shù)據(jù)將被刪除。動(dòng)態(tài)用戶數(shù)據(jù)庫：如果用戶進(jìn)入和退出該管轄區(qū)，它具有寫入／刪除功能，亦即僅負(fù)責(zé)管轄區(qū)內(nèi)用戶臨時(shí)存儲(chǔ)注冊(cè)數(shù)據(jù)；管轄區(qū)中MS呼叫所需檢索信息的數(shù)據(jù)庫；提供用戶號(hào)碼、所處理的識(shí)別號(hào)碼，并向用戶提供本地用戶服務(wù)等參數(shù)。VLR功能總是在每個(gè)MSC中綜合實(shí)現(xiàn)。當(dāng)漫游用戶進(jìn)入某MSC區(qū)域中時(shí)，必須要向MSC相關(guān)的VLR進(jìn)行登記，并被分配一個(gè)移動(dòng)通信漫游號(hào)碼(MSRN)，在VLR中建立相關(guān)信息[這些信息是從相應(yīng)HLR中傳遞過來的]。一個(gè)VLR負(fù)責(zé)一個(gè)或若干個(gè)MSC區(qū)域。62歸屬位置靜態(tài)寄存器HLR(HomeLocationRegister)：是一個(gè)數(shù)據(jù)庫，存儲(chǔ)該HLR管轄區(qū)的所有移動(dòng)用戶的有關(guān)數(shù)據(jù)（號(hào)碼、訪問能力、用戶類別等）；HLR還暫存移動(dòng)用戶漫游時(shí)的有關(guān)動(dòng)態(tài)信息數(shù)據(jù)。管理部門用于移動(dòng)用戶管理的靜態(tài)數(shù)據(jù)庫GSM系統(tǒng)中央數(shù)據(jù)庫：主要存儲(chǔ)兩類信息：目前移動(dòng)用戶所處位置的信息，以便于建立至移動(dòng)臺(tái)的呼叫路由；用戶一切有用的相關(guān)信息與參數(shù)，如移動(dòng)用戶識(shí)別號(hào)、用戶類別、訪問能力和補(bǔ)充業(yè)務(wù)等。鑒權(quán)中心AUC(AuthenticationCenter)：它一般與HLR合設(shè)置于一個(gè)物理實(shí)體中，完成對(duì)移動(dòng)用戶的身份認(rèn)證和產(chǎn)生相應(yīng)的鑒權(quán)參數(shù)[隨機(jī)數(shù)、符號(hào)響應(yīng)RES和密鑰Ki]的功能實(shí)體62短消息業(yè)務(wù)中心SMSC(ShortMessagengServiceCenter)：它負(fù)責(zé)短消息[一種電信業(yè)務(wù)，主要是指長度不超過160字符的簡短文本消息]處理，它主要是通過控制的信令信道[whichchannel=SDCCH（184bps,240ms），SACCH(小于每480ms傳送168bit)傳送，利用手機(jī)SIM卡作為用戶短消息數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)短消息，并可利用手機(jī)顯示屏直接顯示短消息內(nèi)容。[獨(dú)立專用控制信道和慢隨路控制信道,seediagramkkk1]62(移動(dòng))設(shè)備識(shí)別寄存器EIR(EquipmentIdentityRegister)：是一個(gè)數(shù)據(jù)庫，存儲(chǔ)有關(guān)移動(dòng)臺(tái)設(shè)備參數(shù)[移動(dòng)設(shè)備ME的國際移動(dòng)設(shè)備識(shí)別碼IMEI]。通過IMEI鑒別被接入網(wǎng)絡(luò)的ME的可用和合法性。主要完成對(duì)移動(dòng)設(shè)備的識(shí)別、監(jiān)視、閉鎖等功能，以防止非法移動(dòng)臺(tái)的使用。黑名單：失竊，禁用的移動(dòng)設(shè)備識(shí)別號(hào)；白名單：準(zhǔn)予使用，合法的移動(dòng)設(shè)備識(shí)別號(hào);灰名單：運(yùn)營商決定是否允許使用，針對(duì)有故障或未經(jīng)型號(hào)認(rèn)證的移動(dòng)設(shè)備識(shí)別號(hào)。網(wǎng)關(guān)(入口)移動(dòng)業(yè)務(wù)交換中心GMSC(GatewayMSC)：是移動(dòng)通信系統(tǒng)與其它公用固定通信網(wǎng)之間的接口。對(duì)本MSC覆蓋區(qū)內(nèi)的移動(dòng)臺(tái)業(yè)務(wù)完成交換與控制功能；完成本MSC覆蓋區(qū)內(nèi)無線資源管理和移動(dòng)性管理；支持智能網(wǎng)業(yè)務(wù)；62OMC(OperationMaintenanceCenter)：為了向運(yùn)營部門提供方便且高效的操作維護(hù)功能而設(shè)立的對(duì)GSM系統(tǒng)的集中式操作、維護(hù)功能實(shí)體，并且它支持電信管理網(wǎng)TMN的綜合性操作與管理。其主要功能有：網(wǎng)絡(luò)監(jiān)視，路由改變；全部網(wǎng)絡(luò)單元間的平衡及服務(wù)質(zhì)量的保證；支持運(yùn)營部門網(wǎng)絡(luò)改造和發(fā)展；支持有效的維護(hù)等。操作支持子系統(tǒng)OSS(OperationSupportSystem)：它主要面向運(yùn)營商，而相對(duì)獨(dú)立于GSM的核心BSS與NSS，設(shè)立的一個(gè)管理服務(wù)中心。它主要包含：網(wǎng)絡(luò)管理中心NMC安全管理中心SEMC用戶識(shí)別卡管理中心PCS用于集中計(jì)費(fèi)管理的數(shù)據(jù)后處理系統(tǒng)DPPS。**5.9**stop**62GSM的區(qū)域定義[分層結(jié)構(gòu)]:(1)GSM服務(wù)區(qū)：服務(wù)區(qū)是指移動(dòng)臺(tái)可獲得服務(wù)的區(qū)域，即不同通信網(wǎng)(如PSTN或ISDN)用戶無需知道移動(dòng)臺(tái)的實(shí)際位置而可與之通信的區(qū)域。

一個(gè)服務(wù)區(qū)可由一個(gè)或若干個(gè)公用陸地移動(dòng)通信網(wǎng)(PLMN)組成。從地域而言，可以是一個(gè)國家或是一個(gè)國家的一部分，也可以是若干個(gè)國家。(2)公用陸地移動(dòng)通信網(wǎng)(PLMN)：由一個(gè)或若干個(gè)移動(dòng)交換中心組成。在該區(qū)內(nèi)具有共同的編號(hào)制度和共同的路由計(jì)劃。PLMN與各種固定通信網(wǎng)之間的接口是MSC，由MSC完成呼叫接續(xù)。(3)MSC區(qū)：指一個(gè)移動(dòng)交換中心所控制的區(qū)域。通常它連接一個(gè)或若干個(gè)基站控制器，每個(gè)基站控制器控制多個(gè)基站收發(fā)信機(jī)。從地理位置來看，MSC包含多個(gè)位置區(qū)。(4)位置區(qū)：由若干個(gè)小區(qū)(或基站區(qū))組成，移動(dòng)臺(tái)在位置區(qū)內(nèi)移動(dòng)無需進(jìn)行位置更新。通常呼叫移動(dòng)臺(tái)時(shí)，向一個(gè)位置區(qū)內(nèi)的所有基站同時(shí)發(fā)尋呼信號(hào)。(5)基站區(qū)：指基站收發(fā)信機(jī)有效的無線覆蓋區(qū)，簡稱小區(qū)。(6)扇區(qū)：當(dāng)基站收發(fā)信天線采用定向天線時(shí)，基站區(qū)分為若干個(gè)扇區(qū)。若采用120°定向天線，一個(gè)小區(qū)分為3個(gè)扇區(qū)；若采用60°定向天線，則一個(gè)小區(qū)分為6個(gè)扇區(qū)。區(qū)域的相互關(guān)系：GSM服務(wù)區(qū)=若干個(gè)公用陸地移動(dòng)通信網(wǎng)(PLMN)；PLMN=若干個(gè)移動(dòng)交換中心（MSC）；MSC=多個(gè)位置區(qū)LA（LoctionArea,又稱為登記區(qū)[RegisterArea]）；(與區(qū)群的關(guān)系？？？)LA=若干個(gè)小區(qū)(或基站區(qū))；基站區(qū)（小區(qū)）=若干個(gè)扇區(qū)（采用定向天線）。示意圖

GSM的區(qū)域定義GSM的號(hào)碼、地址與識(shí)別:GSM網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)點(diǎn)評(píng)：比較復(fù)雜，它包含無線、有線信道，并與其它網(wǎng)絡(luò)如PSTN、ISDN、公用數(shù)據(jù)網(wǎng)或其它PLMN網(wǎng)互相連接。為了將一次呼叫接續(xù)傳至某個(gè)移動(dòng)用戶，需要調(diào)用相應(yīng)的實(shí)體。號(hào)碼的意義：正確尋址非常重要，各種號(hào)碼被用于識(shí)別不同的移動(dòng)用戶、不同的移動(dòng)設(shè)備以及不同的網(wǎng)絡(luò)。分為：用戶號(hào)（固定、臨時(shí)可變、區(qū)別設(shè)備以監(jiān)視、呼叫撥號(hào)、漫游號(hào)）位置區(qū)號(hào)基站號(hào)SIM卡號(hào)。各種號(hào)碼的定義及用途如下：(1)移動(dòng)用戶識(shí)別碼IMSI[InternationalMobileSubscriblerIdentity]：國際上可以惟一地標(biāo)識(shí)一個(gè)移動(dòng)用戶。MSI的總長不超過15位數(shù)字，每位數(shù)字使用0～9的數(shù)字。在GSM系統(tǒng)中，每個(gè)用戶均分配一個(gè)惟一的國際移動(dòng)用戶識(shí)別碼IMSI。此碼在所有位置(包括在漫游區(qū))都是有效的。

通常在呼叫建立和位置更新[進(jìn)入某個(gè)訪問區(qū)需要進(jìn)行位置登記時(shí)，它向該區(qū)的MSC發(fā)出“位置登記請(qǐng)求LR”含IMSI]時(shí)，需要使用IMSI。存儲(chǔ)于SIM卡、HLR、VLR中。Kkk2IMSI的組成如下圖所示。IMSI組成說明(作用)：MCC(MobileCountryCode)：由國際電聯(lián)管理的，用來標(biāo)識(shí)國家或特定地區(qū)的代碼，占3位數(shù)字，中國的MCC規(guī)定為460。MNC：移動(dòng)網(wǎng)號(hào)碼，最多由兩位數(shù)字組成，用于識(shí)別不同運(yùn)營者的網(wǎng)絡(luò)。例如中國移動(dòng)的GSM網(wǎng)為00，中國聯(lián)通的GSM網(wǎng)為01；MSIN；移動(dòng)用戶識(shí)別碼，用以識(shí)別某一移動(dòng)通信網(wǎng)(PLMN)中的移動(dòng)用戶。由MNC和MSIN兩部分組成國內(nèi)移動(dòng)用戶識(shí)別碼(NMSI)。例如:460003234577860[CHECKCAPACITY](2)臨時(shí)移動(dòng)用戶識(shí)別碼TMSI：即空中接口無線傳輸?shù)囊苿?dòng)用戶識(shí)別碼。TMSI總長不超過4個(gè)字節(jié)，其格式可由各運(yùn)營部門決定?？紤]到移動(dòng)用戶識(shí)別碼的安全性，GSM系統(tǒng)能提供安全保密措施，即空中接口無線傳輸?shù)淖R(shí)別碼采用臨時(shí)移動(dòng)用戶識(shí)別(TMSI)代替IMSI。

移動(dòng)用戶識(shí)別碼IMSI與臨時(shí)移動(dòng)用戶識(shí)別碼TMSI的聯(lián)系：兩者之間可按一定的算法互相轉(zhuǎn)換。訪問位置寄存器(VLR)可給來訪的移動(dòng)用戶分配一個(gè)TMSI(只限于在該訪問服務(wù)區(qū)使用)；IMSI在起始入網(wǎng)登記時(shí)使用；在后續(xù)的呼叫中使用TMSI，以避免通過無線信道發(fā)送其IMSI，從而防止竊聽者檢測(cè)用戶的通信內(nèi)容，或者非法盜用合法用戶的IMSI。(3)國際移動(dòng)設(shè)備識(shí)別碼：國際移動(dòng)設(shè)備識(shí)別碼(IMEI)是區(qū)別移動(dòng)臺(tái)設(shè)備的標(biāo)志，用于監(jiān)控被竊或無效的移動(dòng)設(shè)備。[MSC/VLR要求MS發(fā)送其IMEI，與EIR中的名單核對(duì)，以決定是否終止呼叫建立]IMEI的組成如下圖所示。TAC：型號(hào)批準(zhǔn)碼，由歐洲型號(hào)標(biāo)準(zhǔn)中心分配。FAC：裝配廠家號(hào)碼。SNR：產(chǎn)品序號(hào)，用于區(qū)別同一個(gè)TAC和FAC中的每臺(tái)移動(dòng)設(shè)備。SP：備用。(4)移動(dòng)臺(tái)的號(hào)碼：在呼叫接續(xù)時(shí)所需撥的號(hào)碼，其編號(hào)規(guī)則應(yīng)與各國的編號(hào)規(guī)則相一致。移動(dòng)臺(tái)的號(hào)碼類似于PSTN中的電話號(hào)碼，

移動(dòng)臺(tái)的號(hào)碼有下列兩種：移動(dòng)臺(tái)國際ISDN號(hào)碼(MSISDN)。MSISDN為呼叫GSM系統(tǒng)中的某個(gè)移動(dòng)用戶所需撥的號(hào)碼。移動(dòng)臺(tái)漫游號(hào)碼MSRN(MobileStationRoamingNumber)：當(dāng)移動(dòng)臺(tái)漫游到一個(gè)新的服務(wù)區(qū)時(shí)，由VLR給它分配一個(gè)臨時(shí)性的漫游號(hào)碼，并通知該移動(dòng)臺(tái)的HLR，用于建立通信路由。一旦該移動(dòng)臺(tái)離開該服務(wù)區(qū)，此漫游號(hào)碼即被收回，并可分配給其它來訪的移動(dòng)臺(tái)使用。移動(dòng)臺(tái)國際ISDN號(hào)碼組成格式如下圖所示。移動(dòng)臺(tái)國際ISDN號(hào)碼組成格式：CC：由國際電聯(lián)管理的用來標(biāo)識(shí)國家或特定地區(qū)的代碼，即移動(dòng)臺(tái)注冊(cè)登記的國家代號(hào)，中國為86。NDC：又稱網(wǎng)號(hào)。國內(nèi)目的地碼，標(biāo)記一個(gè)網(wǎng)絡(luò)的號(hào)碼，即網(wǎng)絡(luò)接入號(hào)，每個(gè)PLMN有一個(gè)NDC。例如：中國移動(dòng)GSM網(wǎng)為139，中國聯(lián)通GSM網(wǎng)絡(luò)為130?？蓴U(kuò)充，如138，131；SN：移動(dòng)用戶號(hào)碼。H0H1H2H3:為移動(dòng)本地網(wǎng)的HLR標(biāo)識(shí)碼。ABCD:客戶號(hào)碼。由NDC和SN兩部分組成國內(nèi)ISDN號(hào)碼，其長度不超過13位數(shù)。國際ISDN號(hào)碼長度不超過15位數(shù)字。目前長度為13位。例如：

8613901234567Dothisinclass移動(dòng)臺(tái)漫游號(hào)碼MSRN(MobileStationRoamingNumber)：當(dāng)移動(dòng)臺(tái)漫游到一個(gè)新的服務(wù)區(qū)時(shí)，由VLR給它分配一個(gè)臨時(shí)性的漫游號(hào)碼，并通知該移動(dòng)臺(tái)的HLR，用于建立通信路由。一旦該移動(dòng)臺(tái)離開該服務(wù)區(qū)，此漫游號(hào)碼即被收回，并可分配給其它來訪的移動(dòng)臺(tái)使用。

漫游號(hào)碼的組成格式：與移動(dòng)臺(tái)國際(或國內(nèi))ISDN號(hào)碼相同。我國GSM移動(dòng)通信網(wǎng)技術(shù)體制規(guī)定：139后第一個(gè)為0的MSISDN號(hào)碼為移動(dòng)客戶漫游號(hào)碼。例如：1390M1M2M3ABCD，M1M2M3為MSC的號(hào)碼。(5)位置區(qū)和基站的識(shí)別碼。short位置區(qū)識(shí)別碼(LAI)：在檢測(cè)位置更新和信道切換時(shí)，要使用位置區(qū)識(shí)別碼(LAI)。位置區(qū)識(shí)別碼(LAI)組成結(jié)構(gòu)：MCC[國家代號(hào)]和MNC[網(wǎng)號(hào)]均與IMSI的MCC和MNC相同；位置區(qū)碼(LAC)用于識(shí)別GSM移動(dòng)通信網(wǎng)中的一個(gè)位置區(qū)，最多不超過兩個(gè)字節(jié)，采用十六進(jìn)制編碼，由各運(yùn)營部門自定。在LAI后面加上小區(qū)的標(biāo)志號(hào)(CI=2字節(jié)BCD編碼)，還可以組成小區(qū)識(shí)別碼（CGI）?；咀R(shí)別色碼(BSIC)：用于移動(dòng)臺(tái)識(shí)別相同載頻的不同基站，特別用于區(qū)別在不同國家的邊界地區(qū)采用相同載頻且相鄰的基站。BSIC為一個(gè)6比特編碼。

基站識(shí)別色碼(BSIC)組成格式：

NCC：PLMN色碼，用來識(shí)別相鄰的PLMN網(wǎng)。BCC：BTS色碼，用來識(shí)別相同載頻的不同的基站。(6)SIM卡組成格式：長度：20位數(shù)字前6位（898600）：中國的代號(hào)；第7位：業(yè)務(wù)接入號(hào)，對(duì)應(yīng)于135、136、137、138、139中的5、6、7、8、9；第8位：SIM卡的功能位；第9、10位：各省的編碼；第11、12位：年號(hào)；第13位：供應(yīng)商代碼；第14-19位：用戶識(shí)別碼；

第20位：校驗(yàn)位。

例如：中國的代號(hào)

業(yè)務(wù)接入號(hào)

功能位

省編碼

年號(hào)89860055220306489007

SIM卡內(nèi)保存的數(shù)據(jù)可以歸納為以下四種類型：

<1>生產(chǎn)廠：由SIM卡生產(chǎn)廠商存入的系統(tǒng)原始數(shù)據(jù)。

<2>運(yùn)營商：由GSM網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營部門或者其他經(jīng)營部門在將卡發(fā)放給用戶時(shí)，注入的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)和用戶數(shù)據(jù)。包括：用戶鑒權(quán)鍵Ki：個(gè)人用戶密碼或密鑰[又稱用戶鑒權(quán)密鑰]。（A8算法輸入?yún)?shù)之一密鑰號(hào)，A3算法輸入?yún)?shù)之一）；國際移動(dòng)用戶識(shí)別碼（IMSI）；A2：加解密算法。對(duì)傳至網(wǎng)絡(luò)側(cè)的IMSI和Ki（第一次接入）進(jìn)行傳輸?shù)募咏饷?，以防空中接口失密。[為DES算法]

A3：鑒權(quán)算法。[IMSI認(rèn)證算法][Ki與RAND通過A3得出用戶側(cè)的識(shí)別符號(hào)響應(yīng)SRES，未公開]；

A5：加密算法。[Kc和語音通過A5實(shí)現(xiàn)對(duì)用戶側(cè)的語音/數(shù)據(jù)加解密]；A8：用戶密鑰Kc生成算法。[Ki與RAND通過A8得出用戶側(cè)的密鑰Kc]；(這三種算法均為128位)

<3>用戶：用戶自己存入的數(shù)據(jù)。如短消息、固定撥號(hào)、縮位撥號(hào)、性能參數(shù)、話費(fèi)記數(shù)等。

<4>用戶在用卡過程中自動(dòng)存入和更新的網(wǎng)絡(luò)接續(xù)和用戶信息類數(shù)據(jù)。包括最近一次位置登記時(shí)的手機(jī)所在位置區(qū)識(shí)別號(hào)（LAI），設(shè)置的周期性位置更新間隔時(shí)間，臨時(shí)移動(dòng)用戶號(hào)（TMSI）等。。GSM系統(tǒng)主要接口關(guān)系如圖15.20所示64注：GCR；群呼寄存器。GSM系統(tǒng)特色：設(shè)計(jì)成一個(gè)開放的系統(tǒng)[GSM取得成功的最主要因素之一]，統(tǒng)一規(guī)定了國際上建議的接口標(biāo)準(zhǔn)和協(xié)議要求，并對(duì)所有國家、地區(qū)、廠家開放，以此可實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中不同功能實(shí)體的不同廠家設(shè)備的互連互通。GSM系統(tǒng)中主要接口有3個(gè)MS與BSS間的空中接口Um：又稱為空中或無線接口，其定義最為復(fù)雜，功能也最全。[其中除了MS與BTS兩個(gè)協(xié)議棧間L1，L2，L3(僅RR子層)連接以外，還包括MS與MSC兩個(gè)協(xié)議棧之間的連接，它主要包含L3層的MM與CM兩個(gè)子層間的連接。]BTS與BSC間的Abis接口：BTS與BSC間的消息傳輸接口。對(duì)于語音業(yè)務(wù)，Abis接口支持的速率為64Kbps；對(duì)于數(shù)據(jù)／信令業(yè)務(wù)，Abis接口支持的速率為16Kbps。BSS與MSC間的A接口：是二個(gè)開放式接口，其物理層采用2Mbps的CCITT連接，采用的通信協(xié)議為SS7協(xié)議。其它的接口：主要是NSS內(nèi)部各功能實(shí)體之間的接口。其中，B，C，D，E，F(xiàn)，G已標(biāo)準(zhǔn)化，但需要移動(dòng)應(yīng)用部分MAP來交換必要的數(shù)據(jù)，提供移動(dòng)業(yè)務(wù)，而H與I接口目前尚未標(biāo)準(zhǔn)化，其中I接口是MSC與群呼叫寄存器GCR(它為一個(gè)管理數(shù)據(jù)庫)間的接口，而GCR供語音群或廣播呼叫用。

15.2.2GSM/GPRS網(wǎng)絡(luò)GPRS(GeneralPacketRadioService)即通用分組無線業(yè)務(wù)，其標(biāo)準(zhǔn)是歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)ETSI從1993開始制訂并于1998年完成的。GPRS是從GSM系統(tǒng)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，與GSM共用頻段、共用基站并共享GSM系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)中的一些設(shè)備和設(shè)施。GPRS大為拓廣了GSM業(yè)務(wù)的服務(wù)范圍，在GSM原有電路交換的話音與數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的基礎(chǔ)上提供了一個(gè)平行的分組交換的數(shù)據(jù)與話音業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)。66?GPRS的主要功能是在移動(dòng)蜂窩網(wǎng)中支持分組交換業(yè)務(wù)，按時(shí)隙，而不是占用整個(gè)通路，將無線資源分配給所需的移動(dòng)用戶，收費(fèi)亦按占用時(shí)隙計(jì)算，故能為用戶提供更為經(jīng)濟(jì)的低價(jià)格服務(wù)；利用分組傳送實(shí)現(xiàn)快速接入、快速建立通信線路大大縮短用戶呼叫建立時(shí)間，實(shí)現(xiàn)了幾乎“永遠(yuǎn)在線”服務(wù)，并利用分組交換提高網(wǎng)絡(luò)效率。?GPRS不僅可應(yīng)用于GSM系統(tǒng)，還可以用于其它基于X.25與IP的各類分組網(wǎng)絡(luò)中，為無線因特網(wǎng)業(yè)務(wù)提供一個(gè)簡單的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，為第三代3GPPWCDMA提供了過渡性網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)平臺(tái)。671.GPRS的物理信道結(jié)構(gòu)GPRS信道：與GSM一樣，物理信道邏輯信道。68短消息定義：類似于因特網(wǎng)中對(duì)等實(shí)體間的立即消息業(yè)務(wù)。SMS用戶可交換160個(gè)字符(映射域140Byte)的包括字母和數(shù)字的消息，并且消息的提交在幾秒內(nèi)即可完成。通信特點(diǎn)：只要有GSM，就可提供SMS服務(wù)。SMS業(yè)務(wù)在目標(biāo)MS處于激活狀態(tài)時(shí)，幾乎立即傳送業(yè)務(wù)；而在MS關(guān)機(jī)時(shí)，則存儲(chǔ)并轉(zhuǎn)發(fā)業(yè)務(wù)。SMS業(yè)務(wù)：主要有兩類業(yè)務(wù)，小區(qū)廣播服務(wù)：如天氣預(yù)報(bào)、股票價(jià)格等，它屬于無確認(rèn)單向服務(wù)；點(diǎn)對(duì)點(diǎn)PTP服務(wù)；它利用MS手機(jī)數(shù)字鍵盤、PDA或連接筆記本電腦，或呼叫呼中心將消息發(fā)送給另一個(gè)MS。近來SMS還可通過撥號(hào)服務(wù)中心和因特網(wǎng)發(fā)送，發(fā)送方可請(qǐng)求接收方確認(rèn)，而接收方亦可發(fā)送確認(rèn)消息。73SMS傳輸通道：占用GSM的邏輯信道，不管是否有呼叫消息都會(huì)被傳送并可能得到確認(rèn)。在空中接口，SMS占用控制信道的時(shí)隙來傳送，它可分幾種情況。若MS處于空閑狀態(tài)，則在獨(dú)立專用控制信道SDCCH上傳送短消息，其速率為184bps，時(shí)間大約為240ms。若MS處于激活狀態(tài)，這時(shí)SDCCH用于呼叫建立和維持，則采用慢速隨路控制信道SACCH來傳送短消息，每480ms大概傳送168bit或更低速率。若SMS在傳送過程中，MS狀態(tài)產(chǎn)生了變化，則報(bào)告?zhèn)魉褪?，短消息需重傳。在小區(qū)廣播情況下，如發(fā)送天氣預(yù)報(bào)或廣播其它短消息給多個(gè)BSC的MS，它采用小區(qū)廣播信道CBCH來傳[CHECK傳輸邏輯信道]73SMS的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖15.28所示。SMS的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧如圖15.29所示。SMS傳輸：采用GSM／GPRS網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)協(xié)議和物理層來傳送和管理消息，它具有存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)特征。SMSC存儲(chǔ)和傳送每條消息，并對(duì)消息恰當(dāng)?shù)胤诸惡吐酚?，消息采用SS7在網(wǎng)中傳送。兩種方式，來自移動(dòng)臺(tái)MS：來自移動(dòng)臺(tái)的短消息SMS，首先進(jìn)入MSC處理，MSC中有一個(gè)專門功能的SMS-互通(SMS-IWMSC)將SM轉(zhuǎn)發(fā)至SMSC。發(fā)往移動(dòng)臺(tái)MS：移動(dòng)臺(tái)接收到的SM是由SMSC轉(zhuǎn)發(fā)給MSC中的SMS-網(wǎng)關(guān)(SMS-GMSC)，再由MSC送至MS。73圖15.28SMS的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)傳送：

在GSM中，SM在HLR中排隊(duì)或直接發(fā)送給接收方的本地MSC中的SMS-GMSC，然后SM再轉(zhuǎn)發(fā)給恰當(dāng)?shù)腗SC，再由這個(gè)MSC將消息傳送至MS。而傳送是通過查詢VLR中MS位置的詳細(xì)信息和BSC控制的BTS提供的對(duì)MS的覆蓋等完成。73圖15.29SMS的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧協(xié)議過程：SMS協(xié)議包含4層：應(yīng)用層AL、傳輸層TL、中繼層RL和鏈路層LL。SM-AL顯示包含字母、數(shù)字和單字的消息；SM-TL為SM-AL提供服務(wù)，與SM交換消息并接受接收方SM的確認(rèn)消息，它在每個(gè)方向上都可獲得傳遞報(bào)告或發(fā)送SM的狀態(tài)；SM-RL通過SM-LL中繼短消息協(xié)議數(shù)據(jù)單元SMSPDU。而SMS有6種不同的PDU，用它們來傳送從SMSC到MS的短消息和相反方向的短消息、傳送失敗的原因、傳送狀態(tài)報(bào)告和命令?？罩械男诺溃涸诳罩薪涌?，SMS占用控制信道的時(shí)隙來傳送。若MS處于空閑狀態(tài)，則在獨(dú)立專用控制信道SDCCH上傳送短消息，其速率為184bps，時(shí)間大約為240ms。若MS處于激活狀態(tài)，這時(shí)SDCCH用于呼叫建立和維持，則采用慢速隨路控制信道SACCH來傳送短消息，每480ms大概傳送168bit或更低速率。若SMS在傳送過程中，MS狀態(tài)產(chǎn)生了變化，則報(bào)告?zhèn)魉褪?，短消息需重傳。在小區(qū)廣播情況下，如發(fā)送天氣預(yù)報(bào)或廣播其它短消息給多個(gè)BSC的MS，它采用小區(qū)廣播信道CBCH來傳送。

15.3第三代(3G)移動(dòng)通信與3GPP網(wǎng)絡(luò)????IMT2000簡介WCDMA簡介WCDMA的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)從第二代(2G)網(wǎng)絡(luò)向第三代(3G)網(wǎng)絡(luò)的平滑過渡與演進(jìn)83IMT-2000原含義為InternationalMobileTelecommunications，工作于2000MHz頻段，大約于2000年左右商用。IMT-2000的目標(biāo)與要求：全球同一頻段、統(tǒng)一體制標(biāo)準(zhǔn)、無縫隙覆蓋，全球漫游；提供以下不同環(huán)境下的多媒體業(yè)務(wù)：車速環(huán)境：144Kbps，步行環(huán)境：384Kbps，室內(nèi)環(huán)境：2Mbps；具有接近固定網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)服務(wù)質(zhì)量；與現(xiàn)有移動(dòng)通信系統(tǒng)相比，具有更高的視頻利用率，可以很靈活地引入新業(yè)務(wù)；易于從第二代平滑過渡和演變；具有更高的保密性能；較低價(jià)格袖珍多媒體實(shí)用化手機(jī)。**5.14***

15.3.1IMT2000簡介國際電聯(lián)ITU-R/TG8-1組于1999年10月25日至11月5日在芬蘭赫爾辛基會(huì)議上通過建議草案“IMT-2000無線接口規(guī)范”，共列有以下：IMT-2000CDMA-DS，它含UTRA/WCDMA和美、日、韓提出的W-CDMA等；IMT-2000CDMA-MS，主要含CDMA2000-1x；IMT-2000CDMA-TDD，主要含UTRA-TDD和我國提出的TD-SCDMA;IMT-2000TDMA-SC，主要含UMC136；IMT-2000TDMA-MC，主要含DECT。851992年，在世界無線電大會(huì)上將2GHz頻段上大約230MHz頻段分配給當(dāng)時(shí)的FPLMTS和衛(wèi)星業(yè)務(wù)。其核心頻段為1885~2025MHz和2110~2200MHz。其中1980~2010MHz和2170~2200MHz僅供衛(wèi)星使用。后來為第三代增加了以下的額外頻帶：即806~960MHz，1710~1885MHz，2500~2690MHz三個(gè)新頻段，各國可根據(jù)市場(chǎng)需求和各國情況具體選擇，但需要進(jìn)行統(tǒng)一協(xié)調(diào)。86?IMT-2000無線接口主要參數(shù)要求：環(huán)

境室內(nèi)辦公室(比特率．BER)步

行(比特率，BER)車輛(比特率，BER)典型語音低時(shí)延8-16-32Kbps≤10-3語音激活50%8-16-32Kbps≤10-3語音激活50％8-16-32Kbps≤10-3語音激活50％電路交換短時(shí)延數(shù)據(jù)64-144-384-512-1024-2048Kbps≤10-664-144--384Kbps≤10-664-144Kbps≤10-6環(huán)

境室內(nèi)辦公室步

行車

輛電路交換長時(shí)延數(shù)據(jù)64-144-384-512-1024-2048Kbps≤10-664-144-384Kbps≤10-664-144Kbps≤10-6分組交換數(shù)據(jù)64-144-384-512-1024-2048Kbps≤10-6泊松到達(dá)64-144-384Kbps≤10-6泊松到達(dá)64-144Kbps≤10-6泊松到達(dá)3GPP與3GPP2是一個(gè)跨國的標(biāo)準(zhǔn)化組織的第三代伙伴計(jì)劃。3GPP由歐洲ETSI、日本ARIB、TTC，韓國TTA以及美國TI等組成，其宗旨是制定以GSM網(wǎng)絡(luò)為核心網(wǎng)，以UTRA(UniversalTerrestrialRadioAccess)為無線接口標(biāo)準(zhǔn)。它于1998年12月正式成立。3GPP2由美國ANSI(TIA)，日本ARIB、TTC、韓國TTA等組成，其宗旨是制定以北美ANSI/IS-41網(wǎng)絡(luò)為核心網(wǎng)，以MA-2000以及UMC-136為無線接口標(biāo)準(zhǔn)。它于1999年1月正式成立。8915.3.2WCDMA簡介?WCDMA:WideBandCDMA,直接序列擴(kuò)頻的碼分多址(DS-CDMA)技術(shù)。核心頻段(上行1920MHz～1980MHz，下行2110MHz～2170MHz)提供服務(wù)。在我國，聯(lián)通WCDMA采用的是2100MHz頻段。1998年6月提交到ITU的第三代移動(dòng)通信無線傳輸技術(shù)(RTT)共有10個(gè)提案，其中涉及DS-CDMA的有6個(gè)，它們是：歐洲ETSIUTRA-UMTS(WCDMA)；日本ARIBJ.W-CDMA；美國TIAWIMSW-CDMA；美國TIPWCDMA／NA；韓國TTACDMAII；中國TD-SCDMA(TDD方式)。以歐洲提案為主體融合其它方案形成最后的3GPPWCDMA方案。?3GPP的WCDMA方案分為WCDMA-FDD方式和WCDMA-TDD方式，TDD方式主要包含我國TD-SCDMA與UTRAWCDMA-TDD方案(以德國西門子公司為代表)。90實(shí)現(xiàn)過程：WCDMA系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)是分階段實(shí)現(xiàn)的，目前是按R99(Release99)標(biāo)準(zhǔn)來部署的。R99標(biāo)準(zhǔn)基于ATM，其CN采用GSM/GPRS增強(qiáng)型，UE和UTRAN則是基于全新的WCDMA無線接口協(xié)議。接口：與第二代GSM類似，第三代WCDMA網(wǎng)絡(luò)主要接口有Uu、Iub和Iu。另外在3G中還增加了一個(gè)RNC之間的Iur接口，主要用于軟切換。101信道帶寬5MHz雙工方式FDD碼元速率3.84Mcps幀長10ms下行鏈路和RF信道結(jié)構(gòu)直擴(kuò)擴(kuò)頻調(diào)制方式上行：雙信道QPSK；下行：平衡QPSK；復(fù)擴(kuò)頻電路數(shù)據(jù)調(diào)制方式上行：BPSK；下行：QPSK信道編碼交織或Turbo碼相干檢測(cè)上行/下行：用戶專用的時(shí)間復(fù)用導(dǎo)頻下行；共用導(dǎo)頻上行信道復(fù)用控制和導(dǎo)頻信道時(shí)分復(fù)用；數(shù)據(jù)和控制信道I&Q復(fù)用下行信道復(fù)用數(shù)據(jù)和控制信道時(shí)分復(fù)用多速率可變擴(kuò)頻和多碼擴(kuò)頻因子4～256功率控制開環(huán)和快速閉環(huán)1.5kHz下行擴(kuò)頻碼可變長度的正交序列碼(OVSF)劃分信道；218-1的Gold序列碼區(qū)分小區(qū)和用戶(周期10ms)上行擴(kuò)頻碼可變長度的正交序列碼(OVSF)劃分信道；225-l的Gold序列碼區(qū)分用戶(I／Q時(shí)間偏移不同，lOms)切換軟切換，頻率間切換WCDMA的主要參數(shù)?WCDMA信道可以劃分為物理信道、傳輸信道和邏輯信道。物理信道是以物理承載特性定義的，比如占用頻帶、時(shí)隙、碼資源等（頻率+擴(kuò)頻碼+擾碼）。傳輸信道：傳輸格式（BLOCK的大小、傳輸周期），以數(shù)據(jù)通過空中接口的方式和特征來定義的。邏輯信道：消息類型，按信道的功能來劃分。?在WCDMA系統(tǒng)中是采用碼分為主體，碼分、頻分相結(jié)合的方式來實(shí)現(xiàn)。