電子科技大學(xué)《移動(dòng)通信原理》第六章GSM及其增強(qiáng)移動(dòng)通信系統(tǒng)

第六章GSM及其增強(qiáng)移動(dòng)通信系統(tǒng)程郁凡chengyf@通信抗干擾技術(shù)國家級(jí)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室前言GSM概述GSM以前是GroupSpecialMobile(1982年設(shè)立)的縮寫，現(xiàn)在是(GlobalSystemforMobileCommunications)的縮寫GSM系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀100多個(gè)國家已建立了GSM網(wǎng)絡(luò)。移動(dòng)通信用戶的大部分在使用GSM。二月23第六章GSM及其增強(qiáng)移動(dòng)通信系統(tǒng)2第六章內(nèi)容6.1GSM系統(tǒng)的業(yè)務(wù)及其特征6.2GSM系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)6.3GSM系統(tǒng)的信道6.4GSM的無線數(shù)字傳輸6.6GSM系統(tǒng)的接續(xù)和移動(dòng)性管理6.7通用分組無線業(yè)務(wù)第六章GSM及其增強(qiáng)移動(dòng)通信系統(tǒng)3二月236.1GSM系統(tǒng)的業(yè)務(wù)及其特征GSM系統(tǒng)的業(yè)務(wù)電信業(yè)務(wù)為用戶通信提供的包括終端設(shè)備功能在內(nèi)的完整能力的通信業(yè)務(wù)：電話、短信、圖文接入、傳真、語音信箱等。承載業(yè)務(wù)提供用戶接入點(diǎn)間信號(hào)傳輸?shù)哪芰?圖6.1GSM系統(tǒng)業(yè)務(wù)分類圖6.2GSM支持的基本業(yè)務(wù)附加業(yè)務(wù)對基本業(yè)務(wù)的補(bǔ)充。不能單獨(dú)向用戶提供，必須與基本業(yè)務(wù)一起提供，有來電顯示、呼叫轉(zhuǎn)移、呼叫限制、計(jì)費(fèi)通知、三方通話等。第六章內(nèi)容6.1GSM系統(tǒng)的業(yè)務(wù)及其特征6.2GSM系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)6.3GSM系統(tǒng)的信道6.4GSM的無線數(shù)字傳輸6.6GSM系統(tǒng)的接續(xù)和移動(dòng)性管理6.7通用分組無線業(yè)務(wù)第六章GSM及其增強(qiáng)移動(dòng)通信系統(tǒng)5二月236.2GSM系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)6移動(dòng)臺(tái)基站子系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)操作子系統(tǒng)6.2.1移動(dòng)臺(tái)移動(dòng)臺(tái)(MS：MobileStation)用戶端的設(shè)備總稱手持機(jī)、車載臺(tái)、便攜式臺(tái)組成：移動(dòng)設(shè)備話音編解碼、信道編譯碼、加解密、調(diào)制解調(diào)、信息的發(fā)射和接收SIM卡(SubscriberIdentityModule)客戶與設(shè)備分離存儲(chǔ)用戶身份信息安全保密二月23第六章GSM及其增強(qiáng)移動(dòng)通信系統(tǒng)7機(jī)人6.2.2基站子系統(tǒng)8基站子系統(tǒng)基站子系統(tǒng)基站子系統(tǒng)（BSS：BaseStationSubsystem）在一定的無線覆蓋區(qū)中，由MSC控制，與MS進(jìn)行通信的設(shè)備。一個(gè)BSS可為一個(gè)或多個(gè)小區(qū)服務(wù)。二月23第六章GSM及其增強(qiáng)移動(dòng)通信系統(tǒng)9基站收發(fā)信臺(tái)（BTS：BaseTransceiverStation）：BSS的無線部分，為一個(gè)小區(qū)服務(wù)的無線收發(fā)設(shè)備。基站控制器（BSC:BaseStationController）：BSS的控制部分，負(fù)責(zé)無線資源和無線參數(shù)的管理?；井a(chǎn)品諾基亞室外

基站簡易配置，便于安裝含四收發(fā)信機(jī)容量較大諾基亞室內(nèi)基站解決室內(nèi)覆蓋的微蜂窩基站僅重2.4公斤，占地面積不超過一張A4紙。10基站控制器產(chǎn)品二月23第六章GSM及其增強(qiáng)移動(dòng)通信系統(tǒng)11諾基亞的BSC產(chǎn)品6.2.3網(wǎng)絡(luò)子結(jié)構(gòu)12網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)NSS：NetworkSubsystemGSM系統(tǒng)的交換功能用戶數(shù)據(jù)與移動(dòng)性管理、安全性管理所需的數(shù)據(jù)庫。組成：移動(dòng)業(yè)務(wù)交換中心(MSC,MobileSwitchingCenter)歸屬位置寄存器(HLR,HomeLocationRegister)訪問位置寄存器(VLR,VisitorLocationRegister)鑒權(quán)中心(AUC,AuthenticationCenter)移動(dòng)設(shè)備識(shí)別寄存器(EIR,EquipmentIdentityRegister)二月23第六章GSM及其增強(qiáng)移動(dòng)通信系統(tǒng)13移動(dòng)業(yè)務(wù)交換中心MSC（MobileSwitchingCenter）MSC是NSS的核心。MSC是交換機(jī)，除了一般的交換機(jī)功能外，還具有以下功能：14呼叫控制位置登記與位置更新越區(qū)切換與其他功能實(shí)體交換信令信息支持短消息業(yè)務(wù)為了便于建立呼叫，可設(shè)置部分或全部MSC為入口MSC(GMSC)。常與VLR合并在一起。歸屬位置寄存器HLR（HomeLocationRegister）HLR是GSM系統(tǒng)的中心數(shù)據(jù)庫，存儲(chǔ)HLR控制區(qū)內(nèi)所有用戶（歸屬客戶）的相關(guān)數(shù)據(jù)。用戶的參數(shù)（靜態(tài)數(shù)據(jù)）：每個(gè)用戶購機(jī)時(shí)，就屬于某一個(gè)HLR控制區(qū)，其用戶識(shí)別號(hào)碼已存儲(chǔ)在HLR中。用戶的位置信息（動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)）：HLR控制區(qū)內(nèi)的各個(gè)MS位置的信息，即MS當(dāng)前停留在哪個(gè)MSC/VLR區(qū)。這一信息隨著MS的移動(dòng)而相應(yīng)改變。HLR可與MSC/VLR一一對應(yīng)，也可控制幾個(gè)MSC/VLR。二月23第六章GSM及其增強(qiáng)移動(dòng)通信系統(tǒng)15訪問位置寄存器VLR（VisitorLocationRegister）VLR是存儲(chǔ)位置信息的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)庫，它包含了當(dāng)前處在本區(qū)（MSC區(qū)）的全部MS（包括漫游到該VLR所管轄的移動(dòng)用戶）的有關(guān)資料。當(dāng)某一個(gè)MS用戶漫游到新的MSC區(qū)，與該MSC連接的VLR就向這個(gè)MS用戶所屬地HLR請求該MS的有關(guān)數(shù)據(jù)并存儲(chǔ)，同時(shí)并將此VLR號(hào)送至漫游用戶的HLR。一旦用戶離開該VLR的控制區(qū)域，重新在另一個(gè)VLR登記，原VLR刪除臨時(shí)記錄的該移動(dòng)用戶的信息。二月23第六章GSM及其增強(qiáng)移動(dòng)通信系統(tǒng)16鑒權(quán)中心AUC（AuthenticationCenter）為系統(tǒng)提供客戶鑒權(quán)所需要的數(shù)據(jù)，用以保護(hù)通過空中接口的移動(dòng)客戶通信不受侵犯。二月23第六章GSM及其增強(qiáng)移動(dòng)通信系統(tǒng)17專用于GSM系統(tǒng)的安全性管理。數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)：存儲(chǔ)每個(gè)用戶的鑒權(quán)信息和加密密鑰。產(chǎn)生、并向HLR傳送鑒權(quán)三參數(shù)組（隨機(jī)數(shù)RAND，符號(hào)響應(yīng)SRES，密鑰Kc）。常與HLR合并在一起。移動(dòng)設(shè)備識(shí)別寄存器EIR（EquipmentIdentityRegister）存貯移動(dòng)設(shè)備的國際移動(dòng)設(shè)備識(shí)別碼（IMEI:InternationalMobilestationEquipmentIdentity），完成對移動(dòng)設(shè)備的識(shí)別、監(jiān)視、閉鎖等功能，防止非法移動(dòng)臺(tái)的使用。二月23第六章GSM及其增強(qiáng)移動(dòng)通信系統(tǒng)18白名單：包括可入網(wǎng)的合法移動(dòng)臺(tái)設(shè)備號(hào)（識(shí)別）。灰名單：包括有故障的、未經(jīng)認(rèn)證的移動(dòng)臺(tái)設(shè)備號(hào)（監(jiān)視）。黑名單：被禁用（如失竊）的移動(dòng)臺(tái)設(shè)備號(hào)（閉鎖）。HLRi產(chǎn)品集成產(chǎn)品：合并了諾基亞歸屬位置寄存器（HLRi）、鑒權(quán)中心（AUC）和設(shè)備識(shí)別寄存器（EIR）二月23第六章GSM及其增強(qiáng)移動(dòng)通信系統(tǒng)19產(chǎn)品大容量（120萬用戶），實(shí)現(xiàn)最大的成本效率；EIR容量大，白名單20萬表目，灰名單和黑名單各4百萬表目。6.2.4操作子系統(tǒng)20操作子系統(tǒng)操作子系統(tǒng)OSS（OperationSupportSystem）對整個(gè)GSM網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行管理和監(jiān)控。包括：操作維護(hù)中心(OMC,OperationandMaintenanceCenter)、網(wǎng)絡(luò)管理中心(NMC,NetworkManagementCenter)移動(dòng)用戶管理用戶數(shù)據(jù)管理：對HLR和SIM卡的數(shù)據(jù)管理計(jì)費(fèi)管理。移動(dòng)設(shè)備管理通過EIR實(shí)現(xiàn)，且EIR的數(shù)據(jù)通過NMC更新。網(wǎng)絡(luò)操作與控制通過OMC實(shí)現(xiàn)對NSS和BSS的管理（故障管理、配置管理、性能管理等）。二月23第六章GSM及其增強(qiáng)移動(dòng)通信系統(tǒng)21第六章內(nèi)容6.1GSM系統(tǒng)的業(yè)務(wù)及其特征6.2GSM系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)6.3GSM系統(tǒng)的信道6.4GSM的無線數(shù)字傳輸6.6GSM系統(tǒng)的接續(xù)和移動(dòng)性管理6.7通用分組無線業(yè)務(wù)第六章GSM及其增強(qiáng)移動(dòng)通信系統(tǒng)22二月236.3GSM系統(tǒng)的信道6.3.1物理信道和邏輯信道6.3.2物理信道和邏輯信道的配置6.3.3突發(fā)脈沖6.3.4定時(shí)提前量第六章GSM及其增強(qiáng)移動(dòng)通信系統(tǒng)23二月236.3.1物理信道和邏輯信道GSM系統(tǒng)的多址方式——FDMA/TDMA24上行下行定義物理信道：用來傳送信號(hào)或數(shù)據(jù)的物理通路，一個(gè)時(shí)隙（TS）占有25MHz帶寬，包含124對頻道，頻道間隔200kHz（124×200kHz=24.8MHz）每個(gè)載頻按時(shí)間劃分成很多周期性的幀，每幀分為8個(gè)時(shí)隙(slot)，每個(gè)時(shí)隙稱為信道，或物理信道；一個(gè)載頻可提供8個(gè)物理信道，共992（124×8）個(gè)物理信道邏輯信道：物理信道上所傳輸?shù)膬?nèi)容根據(jù)物理信道所傳輸?shù)男畔⒎N類的不同可定義不同的邏輯信道。業(yè)務(wù)信道和控制信道根據(jù)傳輸方向又分為：上行信道和下行信道。二月23第六章GSM及其增強(qiáng)移動(dòng)通信系統(tǒng)25物理信道相關(guān)工作參數(shù)(1)(1)工作頻段、雙工收發(fā)間隔二月23第六章GSM及其增強(qiáng)移動(dòng)通信系統(tǒng)2645MHz95MHz物理信道相關(guān)工作參數(shù)(2)(2)頻道間隔相鄰頻道間隔200kHz，每個(gè)頻道分8個(gè)信道（時(shí)隙）。(3)頻道配置以900MHz頻段為例：上行：890~915MHz，下行：935~960MHz，頻道序號(hào)n為1~124。頻道標(biāo)稱中心頻率為：(4)保護(hù)頻帶：400kHz不同系統(tǒng)的頻率相鄰時(shí)，兩系統(tǒng)之間（頻道中心頻率之間）需留出400kHz保護(hù)頻帶。二月23第六章GSM及其增強(qiáng)移動(dòng)通信系統(tǒng)27物理信道相關(guān)工作參數(shù)(3)(5)頻率復(fù)用方式二月23第六章GSM及其增強(qiáng)移動(dòng)通信系統(tǒng)281234567891011121234567891011121234567891011121234567891011128115713981157985391173圖6.34×3復(fù)用模式圖6.47組復(fù)用模式邏輯信道(1)邏輯信道：物理信道所傳輸?shù)膬?nèi)容業(yè)務(wù)信道（TCH）：用于傳送編碼后的話音或數(shù)據(jù)，在上行和下行信道上，點(diǎn)對點(diǎn)（BTS對一個(gè)MS，或反之）方式傳播?？刂菩诺溃–CH）：用于傳送信令或同步數(shù)據(jù)。根據(jù)所需完成的功能又把控制信道定義成廣播信道、公共控制信道及專用控制信道。二月23第六章GSM及其增強(qiáng)移動(dòng)通信系統(tǒng)29邏輯信道(2)30邏輯信道廣播信道(BCH)公共控制信道(CCCH)公共信道專用信道業(yè)務(wù)信道(TCH)專用控制信道(DCCH)頻率校正信道（FCCH）D同步信道（SCH）D廣播控制信道（BCCH）D尋呼信道（PCH）D隨機(jī)接入信道（RACH）U允許接入信道（AGCH）D獨(dú)立專用控制信道（SDCCH）U/D慢速輔助控制信道（SACCH）U/D快速輔助控制信道（FACCH）U/D全速率信道U/D半速率信道U/D增強(qiáng)型全速率信道U/DD：下行U：上行邏輯信道(2)31邏輯信道廣播信道(BCH)公共控制信道(CCCH)公共信道專用信道業(yè)務(wù)信道(TCH)專用控制信道(DCCH)頻率校正信道（FCCH）D同步信道（SCH）D廣播控制信道（BCCH）D尋呼信道（PCH）D隨機(jī)接入信道（RACH）U允許接入信道（AGCH）D獨(dú)立專用控制信道（SDCCH）U/D慢速輔助控制信道（SACCH）U/D快速輔助控制信道（FACCH）U/D全速率信道U/D半速率信道U/D增強(qiáng)型全速率信道U/DD：下行U：上行控制信道——廣播信道BCH廣播信道BCH（BroadcastCHannel）：“一點(diǎn)對多點(diǎn)”的下行控制信道。用于基站向移動(dòng)臺(tái)廣播公用的信息。傳輸?shù)膬?nèi)容主要是移動(dòng)臺(tái)入網(wǎng)和呼叫建立所需要的有關(guān)信息。頻率校正信道（FCCH：FrequencyCorrectionCHannel

）：傳輸用于校正移動(dòng)臺(tái)工作頻率的信息。同步信道（SCH：SynchronizationCHannel

）：傳輸移動(dòng)臺(tái)的幀同步（TDMA幀號(hào)）、BTS的識(shí)別碼（BSIC）的信息，供移動(dòng)臺(tái)進(jìn)行同步和對基站進(jìn)行識(shí)別。廣播控制信道（BCCH：BroadcastControlCHannel

）：廣播小區(qū)的通用信息（小區(qū)和網(wǎng)絡(luò)識(shí)別、小區(qū)運(yùn)行特征等）二月23第六章GSM及其增強(qiáng)移動(dòng)通信系統(tǒng)32控制信道——公共控制信道CCCH公共控制信道CCCH（CommonControlCHannel）：雙向控制信道，用于呼叫接續(xù)階段傳輸鏈路連接所需要的控制信令。尋呼信道（PCH：PagingCHannel）：下行信道，點(diǎn)對多點(diǎn)方式傳播。用于尋呼被叫移動(dòng)臺(tái)，傳輸基站尋呼移動(dòng)臺(tái)的信息。隨機(jī)接入信道（RACH：RandomAccessCHannel）：上行信道，點(diǎn)對點(diǎn)方式傳播。用于移動(dòng)臺(tái)隨機(jī)提出的入網(wǎng)申請，即請求分配一個(gè)獨(dú)立專用控制信道，可作為對尋呼的響應(yīng)或MS主叫時(shí)的接入。允許接入信道（AGCH：AccessGrantCHannel）：下行信道，點(diǎn)對點(diǎn)方式傳播。用于基站對移動(dòng)臺(tái)的入網(wǎng)申請作出應(yīng)答，即給用戶分配一個(gè)獨(dú)立專用控制信道。33控制信道——專用控制信道DCCH專用控制信道DCCH（DedicatedControlCHannel）：一種“點(diǎn)對點(diǎn)”的雙向控制信道，其用途是在呼叫接續(xù)階段以及在通信進(jìn)行當(dāng)中，在移動(dòng)臺(tái)和基站之間傳輸必須的控制信息。獨(dú)立專用控制信道（SDCCH：Stand-aloneDedicatedControlCHannel

）：用于在分配業(yè)務(wù)信道之前呼叫建立過中傳送系統(tǒng)信令。例如登記、鑒權(quán)等信令以及短消息。慢速輔助控制信道（SACCH：SlowAssociatedControlCHannel

）：傳送移動(dòng)臺(tái)的關(guān)于服務(wù)及鄰近小區(qū)的信號(hào)強(qiáng)度的測試報(bào)告；基站對移動(dòng)臺(tái)的功率調(diào)整命令、定時(shí)提前量等?？焖佥o助控制信道（FACCH：FastAssociatedControlChannel

）：用于傳送基站與移動(dòng)臺(tái)間的越區(qū)切換的信令消息。二月23第六章GSM及其增強(qiáng)移動(dòng)通信系統(tǒng)34業(yè)務(wù)信道TCH業(yè)務(wù)信道TCH（TrafficCHannel），主要傳輸編碼及加密后的話音或數(shù)據(jù)，有少量的隨路控制信令。話音：全速率：凈速率13kbps（話音幀長20ms，每幀含260bit信息），糾錯(cuò)保護(hù)后總速率22.8kbps半速率：凈速率6.5kbps，糾錯(cuò)保護(hù)后總速率11.4kbps數(shù)據(jù)：（不同的速率適配和信道編碼）全速率：凈速率可為9.6kbps、4.8kbps、2.4kbps，信道速率為22.8kbps半速率：凈速率可為4.8kbps、2.4kbps，信道速率可為11.4kbps二月23第六章GSM及其增強(qiáng)移動(dòng)通信系統(tǒng)356.3GSM系統(tǒng)的信道6.3.1物理信道和邏輯信道6.3.2物理信道和邏輯信道的配置6.3.3突發(fā)脈沖6.3.4定時(shí)提前量第六章GSM及其增強(qiáng)移動(dòng)通信系統(tǒng)36二月236.3.2物理信道與邏輯信道的配置映射的基礎(chǔ)每小區(qū)有n個(gè)載頻：f0，f1，……，fn-1；每個(gè)載頻有8個(gè)時(shí)隙：TS0，TS1，……，TS7，共有n×8個(gè)物理信道。映射的方法f0上的TS0用于廣播信道BCH和公共控制信道CCCH。f0上的TS1用于專用控制信道DCCH。其余（f0上的TS2~TS7，f1~fn-1上的8個(gè)時(shí)隙）用于業(yè)務(wù)信道。二月23第六章GSM及其增強(qiáng)移動(dòng)通信系統(tǒng)37BCH和CCCH在TS0上的復(fù)用f0上的TS0映射成廣播信道和公共控制信道。51個(gè)TS0組成，即以51個(gè)幀為循環(huán)周期。38SDCCH和SACCH在TS1上的復(fù)用f0上的TS1用于映射專用控制信道。102個(gè)TS1組成，即102個(gè)TDMA復(fù)用幀。39業(yè)務(wù)信道的映射物理信道多載頻小區(qū)：f0上的TS2

～TS7，f1~fn-1上的8個(gè)時(shí)隙；單載頻小區(qū)：TS1～TS7TFH的下行映射26個(gè)時(shí)隙為一個(gè)復(fù)用幀40TCH上下行偏移上行TCH與下行TCH結(jié)構(gòu)一樣，但有3個(gè)時(shí)隙的時(shí)間偏移。二月23第六章GSM及其增強(qiáng)移動(dòng)通信系統(tǒng)41邏輯信道與物理信道的映射關(guān)系小結(jié)在載頻f0上

TS0：邏輯控制信道（BCH和CCCH），復(fù)用周期為51個(gè)TSTS1：邏輯控制信道（DCCH中的SDCCH和SACCH），復(fù)用周期為102個(gè)TSTS2~TS7：邏輯業(yè)務(wù)信道，復(fù)用周期為26個(gè)TS

在載頻f1~fn-1上TS0~TS7：邏輯業(yè)務(wù)信道，復(fù)用周期為26個(gè)TS二月23第六章GSM及其增強(qiáng)移動(dòng)通信系統(tǒng)42GSM系統(tǒng)的幀結(jié)構(gòu)43上節(jié)課內(nèi)容回顧——GSM系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)44移動(dòng)臺(tái)基站子系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)操作子系統(tǒng)上節(jié)課內(nèi)容回顧——物理信道和邏輯信道45邏輯信道廣播信道(BCH)公共控制信道(CCCH)公共信道專用信道業(yè)務(wù)信道(TCH)專用控制信道(DCCH)頻率校正信道（FCCH）D同步信道（SCH）D廣播控制信道（BCCH）D尋呼信道（PCH）D隨機(jī)接入信道（RACH）U允許接入信道（AGCH）D獨(dú)立專用控制信道（SDCCH）U/D慢速輔助控制信道（SACCH）U/D快速輔助控制信道（FACCH）U/D全速率信道U/D半速率信道U/D增強(qiáng)型全速率信道U/DD：下行U：上行上節(jié)課內(nèi)容回顧——邏輯信道與物理信道的映射在載頻f0上

TS0：邏輯控制信道（BCH和CCCH），復(fù)用周期為51個(gè)TSTS1：邏輯控制信道（DCCH中的SDCCH和SACCH），復(fù)用周期為102個(gè)TSTS2~TS7：邏輯業(yè)務(wù)信道，復(fù)用周期為26個(gè)TS

在載頻f1~fn-1上TS0~TS7：邏輯業(yè)務(wù)信道，復(fù)用周期為26個(gè)TS二月23第六章GSM及其增強(qiáng)移動(dòng)通信系統(tǒng)46上節(jié)課內(nèi)容回顧——BCH和CCCH的映射、

TCH的映射47上節(jié)課內(nèi)容回顧——GSM系統(tǒng)的幀結(jié)構(gòu)486.3GSM系統(tǒng)的信道6.3.1物理信道和邏輯信道6.3.2物理信道和邏輯信道的配置6.3.3突發(fā)脈沖6.3.4定時(shí)提前量第六章GSM及其增強(qiáng)移動(dòng)通信系統(tǒng)49二月236.3.3突發(fā)脈沖在GSM系統(tǒng)中，每幀含8個(gè)時(shí)隙，每個(gè)時(shí)隙576.9us，包含156.25bit。每個(gè)時(shí)隙中的信息格式稱為突發(fā)脈沖序列頻率校正突發(fā)脈沖序列（FB，F(xiàn)requencyCorrectionBurst）同步突發(fā)脈沖序列（SB，SynchronizationBurst）接入突發(fā)脈沖序列（AB，AccessBurst）常規(guī)突發(fā)脈沖序列（NB，NormalBurst）空閑突發(fā)脈沖序列（DB，DummyBurst）二月23第六章GSM及其增強(qiáng)移動(dòng)通信系統(tǒng)50頻率校正突發(fā)脈沖序列頻率校正突發(fā)脈沖序列（FB，F(xiàn)requencyCorrectionBurst）用于移動(dòng)臺(tái)的頻率同步固定比特：共142比特，為全0，相應(yīng)發(fā)送的是一個(gè)與載頻有固定頻偏的純正弦波。尾比特：為000，突發(fā)脈沖的起始和結(jié)束標(biāo)志。并允許載波功率在此時(shí)間內(nèi)上升和下降到規(guī)定的數(shù)值。保護(hù)期：防止由于定時(shí)誤差而造成突發(fā)脈沖間的重疊。二月23第六章GSM及其增強(qiáng)移動(dòng)通信系統(tǒng)51尾比特3固定比特142尾比特3保護(hù)期8.25FCCH同步突發(fā)脈沖序列同步突發(fā)脈沖序列（SB，

SynchronizationBurst）用于移動(dòng)臺(tái)的時(shí)間同步同步序列：64bit的長同步序列加密比特：TDMA幀號(hào)：加密序列算法的輸入?yún)?shù)基站識(shí)別碼BSIC：用于移動(dòng)臺(tái)進(jìn)行信號(hào)強(qiáng)度測量時(shí)區(qū)分使用同一個(gè)載頻的基站。二月23第六章GSM及其增強(qiáng)移動(dòng)通信系統(tǒng)52SCH尾比特3加密比特39同步序列64加密比特39尾比特3保護(hù)期8.25接入突發(fā)脈沖序列接入突發(fā)脈沖序列（AB，AccessBurst）用于移動(dòng)用戶向基站提出入網(wǎng)申請保護(hù)期較長：為了適應(yīng)移動(dòng)臺(tái)首次接入后不知道時(shí)間提前量而設(shè)置的（彌補(bǔ)傳播時(shí)延的不利影響），并允許移動(dòng)臺(tái)可以在較大的小區(qū)范圍內(nèi)隨機(jī)接入。二月23第六章GSM及其增強(qiáng)移動(dòng)通信系統(tǒng)53RACH尾比特8同步序列41加密比特36尾比特3保護(hù)期68.25常規(guī)突發(fā)脈沖序列常規(guī)突發(fā)脈沖序列（NB，NormalBurst）用于攜帶業(yè)務(wù)信息和一些控制信息。加密比特：業(yè)務(wù)信息或一些控制信息借用標(biāo)志：表示此突發(fā)序列是否被FACCH借用。1：被借用。訓(xùn)練序列：具有尖銳的自相關(guān)性。供均衡器產(chǎn)生信道模型。二月23第六章GSM及其增強(qiáng)移動(dòng)通信系統(tǒng)54尾比特3加密比特57借用標(biāo)志1訓(xùn)練序列26借用標(biāo)志1加密比特57尾比特3保護(hù)期8.25TCH、BCCH、PCH、AGCH、DCCH等空閑突發(fā)脈沖序列空閑突發(fā)脈沖序列DB(DB，DummyBurst)不攜帶任何信息，用于填空，其結(jié)構(gòu)與常規(guī)突發(fā)脈沖序列相同，加密比特改為固定的比特序列。二月23第六章GSM及其增強(qiáng)移動(dòng)通信系統(tǒng)55尾比特3固定比特57借用標(biāo)志1訓(xùn)練序列26借用標(biāo)志1固定比特57尾比特3保護(hù)期8.256.3GSM系統(tǒng)的信道6.3.1物理信道和邏輯信道6.3.2物理信道和邏輯信道的配置6.3.3突發(fā)脈沖6.3.4定時(shí)提前量第六章GSM及其增強(qiáng)移動(dòng)通信系統(tǒng)56二月236.3.4定時(shí)提前量幀偏移：在基站角度，上行幀相對于下行幀來說，在時(shí)間上固定推后3個(gè)時(shí)隙。時(shí)間調(diào)整：在移動(dòng)臺(tái)角度，若不加時(shí)間調(diào)整，傳輸時(shí)延的變化使移動(dòng)臺(tái)之間的信息會(huì)發(fā)生重疊。需要有一個(gè)時(shí)間調(diào)整量，補(bǔ)償傳播時(shí)延，使基站有固定的3個(gè)時(shí)隙的幀偏移。定時(shí)提前量為：0~63bit57幀偏移3個(gè)時(shí)隙支持覆蓋半徑0~35km第六章內(nèi)容6.1GSM系統(tǒng)的業(yè)務(wù)及其特征6.2GSM系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)6.3GSM系統(tǒng)的信道6.4GSM的無線數(shù)字傳輸6.6GSM系統(tǒng)的接續(xù)和移動(dòng)性管理6.7通用分組無線業(yè)務(wù)第六章GSM及其增強(qiáng)移動(dòng)通信系統(tǒng)58二月236.4GSM的無線數(shù)字傳輸無線信道對GSM系統(tǒng)性能的影響失真大時(shí)延擴(kuò)展導(dǎo)致碼間串?dāng)_多普勒效應(yīng)導(dǎo)致突發(fā)錯(cuò)誤SNR損耗自由空間損耗、陰影衰落導(dǎo)致SNR損耗平坦衰落、慢衰落導(dǎo)致SNR損耗GSM中的抗衰落技術(shù)信道編碼、交織、天線分集、均衡、跳頻二月23第六章GSM及其增強(qiáng)移動(dòng)通信系統(tǒng)59GSM語音信號(hào)的處理過程二月23第六章GSM及其增強(qiáng)移動(dòng)通信系統(tǒng)60圖6.5GSM語音信號(hào)的一般處理過程信道編碼技術(shù)由話音編碼器中輸出的13kbit/s的碼流被分為20ms的話音塊，每塊中含有260比特。將這260比特按重要性的次序重新排序：50個(gè)最重要比特132個(gè)重要比特78個(gè)不重要比特對重要比特1/2卷積編碼615013278501327834378已編碼比特456bits78未編碼比特交織技術(shù)(1)兩次交織第一次交織（塊內(nèi)交織）：按行寫入、按列讀出。交織公式：

62寫入讀出共8個(gè)子塊，每個(gè)子塊57個(gè)比特交織技術(shù)(2)第二次交織（塊間交織）跳頻技術(shù)64跳頻：載波頻率在很寬頻率范圍內(nèi)按某種圖案進(jìn)行跳變。公共信道不跳頻。頻率分集→抗衰落干擾分集→同頻小區(qū)采用跳頻，減小碰撞，降低

載干比要求均衡技術(shù)65信道模型遠(yuǎn)郊典型城區(qū)惡劣城區(qū)丘陵時(shí)延擴(kuò)展(us)

0.10.982.536.88相干帶寬(kHz)20002047929信號(hào)帶寬：200kHz，除了遠(yuǎn)郊地區(qū)，其他都需要使用均衡器→維特比均衡話音激活與功率控制話音激活話音信號(hào)間斷發(fā)送和間斷接收是根據(jù)話音信號(hào)激活程度，在話音幀有信息時(shí)開啟發(fā)送和無信息時(shí)關(guān)閉發(fā)送的系統(tǒng)傳輸控制技術(shù)。降低空中干擾，提高系統(tǒng)容量和質(zhì)量。降低電源消耗，增加移動(dòng)臺(tái)電池使用壽命。功率控制在保證通信質(zhì)量的前提下，使發(fā)射功率最小移動(dòng)臺(tái)測量信號(hào)強(qiáng)度和信號(hào)質(zhì)量，定期向基站報(bào)告，基站按預(yù)置門限進(jìn)行比較，然后確定發(fā)射功率的增減量。通常移動(dòng)臺(tái)才控制發(fā)射功率二月23第六章GSM及其增強(qiáng)移動(dòng)通信系統(tǒng)66第六章內(nèi)容6.1GSM系統(tǒng)的業(yè)務(wù)及其特征6.2GSM系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)6.3GSM系統(tǒng)的信道6.4GSM的無線數(shù)字傳輸6.6GSM系統(tǒng)的接續(xù)和移動(dòng)性管理6.7通用分組無線業(yè)務(wù)第六章GSM及其增強(qiáng)移動(dòng)通信系統(tǒng)67二月236.6GSM系統(tǒng)的接續(xù)和移動(dòng)性管理6.6.1移動(dòng)網(wǎng)區(qū)域結(jié)構(gòu)與GSM編號(hào)方式6.6.2GSM的安全性管理6.6.3GSM的接續(xù)管理6.6.4GSM的移動(dòng)性管理第六章GSM及其增強(qiáng)移動(dòng)通信系統(tǒng)68二月236.6.1移動(dòng)網(wǎng)區(qū)域結(jié)構(gòu)與GSM編號(hào)方式數(shù)字蜂窩網(wǎng)的區(qū)域結(jié)構(gòu)二月23第六章GSM及其增強(qiáng)移動(dòng)通信系統(tǒng)69GSM業(yè)務(wù)區(qū)（全部成員國）PLMN業(yè)務(wù)區(qū)（每國一個(gè)或多個(gè)）MSC業(yè)務(wù)區(qū)（由一個(gè)MSC控制的區(qū)域）位置區(qū)（定位或?qū)ず魠^(qū)）基站區(qū)（一個(gè)BSC所控制的區(qū)域）小區(qū)（一特定BTS覆蓋的區(qū)域）GSM編號(hào)方式70國際移動(dòng)用戶識(shí)別碼(IMSI)IMSI(InternationalMobileSubscriberIdentity)存儲(chǔ)為移動(dòng)客戶分配的一個(gè)唯一的識(shí)別碼。MCC（MobileCountryCode）：移動(dòng)用戶國家號(hào)碼，三位數(shù)字，如中國為460。MNC（MobileNetworkCode）：移動(dòng)網(wǎng)號(hào)，兩個(gè)數(shù)字，用于識(shí)別移動(dòng)客戶所歸屬的移動(dòng)網(wǎng)。如中國移動(dòng)的MNC為00，中國聯(lián)通的MNC為0l。MSIN（MobileStationIdentificationNumber）：在某一PLMN內(nèi)MS唯一的識(shí)別碼，十一位數(shù)字。71鑒權(quán)保密臨時(shí)移動(dòng)用戶識(shí)別碼(TMSI)TMSI(TemporaryMobileSubscriberIdentity)在每次認(rèn)證成功后，分配此號(hào)碼代替IMSI無線傳輸（安全性考慮）。在某個(gè)VLR控制區(qū)域內(nèi)使用?？傞L為4個(gè)字節(jié)。二月23第六章GSM及其增強(qiáng)移動(dòng)通信系統(tǒng)72保密國際移動(dòng)設(shè)備識(shí)別碼(IMEI)IMEI(InternationalMobileEquipmentIdentity)唯一地識(shí)別一個(gè)移動(dòng)臺(tái)設(shè)備的編碼。15位數(shù)字。TAC：型號(hào)批準(zhǔn)碼，由歐洲型號(hào)認(rèn)證中心分配。同一型號(hào)手機(jī)，TAC碼一樣。FAC：手機(jī)最后完成所在工廠裝配碼，由廠家編碼，表示生產(chǎn)廠家及其裝配地。SNR：手機(jī)出廠序號(hào)，由廠家分配。獨(dú)立地、唯一地識(shí)別每個(gè)TAC和FAC中的每個(gè)移動(dòng)設(shè)備。同一型號(hào)的不同手機(jī)SNR號(hào)碼不同。SP：備用，備作將來使用。

按“*#06#”可獲得IMEI號(hào)碼73設(shè)備識(shí)別移動(dòng)用戶的ISDN號(hào)碼(MSISDN)MSISDN(MobileStationISDN)主叫客戶為了呼叫GSM網(wǎng)中的一個(gè)移動(dòng)用戶需撥的號(hào)碼。CC(CountryCode)：國家碼。我國為86NDC(NationalDestinationCode)：國內(nèi)目的地碼，即網(wǎng)絡(luò)接入號(hào)，中國移動(dòng)GSM網(wǎng)為139,138,…,135，“中國聯(lián)通公司”GSM網(wǎng)為130,131，代表移動(dòng)通信網(wǎng);二月23第六章GSM及其增強(qiáng)移動(dòng)通信系統(tǒng)74

|--國內(nèi)有效移動(dòng)客戶ISDN號(hào)碼---|

|------------國際移動(dòng)客戶ISDN號(hào)碼------------------|CC（2）NDC（3）SN（8）MSISDNSN(SubscriberNumber)客戶號(hào)碼，采用等長8位編號(hào)計(jì)劃。移動(dòng)：H0H1H2H3ABCDH0HlH2H3為每個(gè)移動(dòng)業(yè)務(wù)本地網(wǎng)的HLR號(hào)碼ABCD為移動(dòng)客戶碼例如13908092701139中國移動(dòng)GSM網(wǎng)

0809四川成都

2701客戶號(hào)碼

聯(lián)通：H0H1H2ABCDE二月23第六章GSM及其增強(qiáng)移動(dòng)通信系統(tǒng)75被呼移動(dòng)用戶漫游號(hào)碼(MSRN)MSRN(MobileSubscriberRoamingNumber)漫游移動(dòng)用戶當(dāng)前所在地的VLR分配給用戶一個(gè)漫游號(hào)碼。用戶離開后，刪除該號(hào)碼，將該號(hào)碼可分配給另一個(gè)用戶使用。僅在被訪問MSC/VLR區(qū)域有效號(hào)碼結(jié)構(gòu)與MSISDN大致相同：

13XXM0M1M2M3ABC，其中M0M1M2M3為被訪MSC/VLR號(hào)碼二月23第六章GSM及其增強(qiáng)移動(dòng)通信系統(tǒng)76CC（2）NDC（3）SN（8）被呼切換號(hào)碼(HON)HON(HandoverNumber)當(dāng)用戶在兩個(gè)MSC之間發(fā)生越局切換時(shí)，為選擇路由，由目標(biāo)MSC臨時(shí)分配給移動(dòng)用戶一個(gè)號(hào)碼，此號(hào)碼為MSRN號(hào)碼的一部分。組成與MSRN相同。二月23第六章GSM及其增強(qiáng)移動(dòng)通信系統(tǒng)77位置區(qū)識(shí)別(LAI)LAI(LocationAreaIdentification)LAI用于移動(dòng)用戶的位置更新。MCC與MNC同IMSI。LAC（LocationAreaCode）：位置區(qū)號(hào)碼，用于識(shí)別GSMPLMN中的一個(gè)位置區(qū)。2字節(jié)16進(jìn)制編碼，X1X2X3X4,一個(gè)GSMPLMN網(wǎng)中最多可定義65535個(gè)不同的位置區(qū)（全0不用）二月23第六章GSM及其增強(qiáng)移動(dòng)通信系統(tǒng)78MCC（3）MNC（2）LAC（16）位置登記全球小區(qū)識(shí)別碼(CGI)CGI(CellGlobalIdentification)用于識(shí)別一個(gè)位置區(qū)內(nèi)的小區(qū)，它是在LAI后加上一個(gè)小區(qū)識(shí)別碼（CI）。CI：小區(qū)識(shí)別碼，由運(yùn)營單位自定。二月23第六章GSM及其增強(qiáng)移動(dòng)通信系統(tǒng)79MCC（3）MNC（2）LAC（16）CI（16）基站識(shí)別碼(BSIC)BSIC（BaseStationIdentityCode）BSIC用于移動(dòng)臺(tái)識(shí)別采用相同載頻的相鄰基站，特別用于區(qū)別在不同國家的邊界地區(qū)采用相同載頻的相鄰基站。NCC(NationalColorCodes)：國家色碼，主要用來不同國家（國內(nèi)區(qū)分不同的?。┘安煌倪\(yùn)營者。結(jié)構(gòu)為XY1Y2BCC：基站色碼，用來唯一地識(shí)別采用相同載頻的不同基站。二月23第六章GSM及其增強(qiáng)移動(dòng)通信系統(tǒng)80NCC（3）BCC（3）MSC/VLR和HLR的識(shí)別路由選擇時(shí)進(jìn)行識(shí)別MSC/VLR號(hào)碼包含在漫游號(hào)碼中。例如中國移動(dòng)的某個(gè)MSC/VLR號(hào)碼為：861390M0M1M2M3HLR/AUC號(hào)碼客戶號(hào)碼為全零的MSISDN號(hào)碼。例如中國移動(dòng)的某個(gè)HLR號(hào)碼為：86139H0H1H2H30000二月23第六章GSM及其增強(qiáng)移動(dòng)通信系統(tǒng)81CC（2）NDC（3）SN（8）MSRN：13XXM0M1M2M3ABC6.6GSM系統(tǒng)的接續(xù)和移動(dòng)性管理6.6.1移動(dòng)網(wǎng)區(qū)域結(jié)構(gòu)與GSM編號(hào)方式6.6.2GSM的安全性管理6.6.3GSM的接續(xù)管理6.6.4GSM的移動(dòng)性管理第六章GSM及其增強(qiáng)移動(dòng)通信系統(tǒng)82二月236.6.2GSM的安全性管理GSM的安全性管理(1)接入網(wǎng)絡(luò)——鑒權(quán)(2)無線路徑——加密(3)移動(dòng)設(shè)備——設(shè)備識(shí)別(4)用戶的安全保密——臨時(shí)用戶識(shí)別碼TMSI、

SIM卡的PIN碼保護(hù)二月23第六章GSM及其增強(qiáng)移動(dòng)通信系統(tǒng)83(1)鑒權(quán)——基本概念概念：MSC/VLR確認(rèn)移動(dòng)臺(tái)通過無線空間傳送的移動(dòng)用戶識(shí)別號(hào)碼(IMSI)是否是合法IMSI的過程。在用戶入網(wǎng)簽約時(shí)，用戶鑒權(quán)鍵

Ki連同唯一的IMSI一起分配給用戶，它們存儲(chǔ)在系統(tǒng)AUC數(shù)據(jù)庫和用戶SIM卡中，同時(shí)SIM卡和AUC中還存儲(chǔ)鑒權(quán)算法A3，加密算法A8。用戶參數(shù)：IMSI、用戶鑒權(quán)鍵Ki、鑒權(quán)算法(A3)，加密算法(A8)二月23第六章GSM及其增強(qiáng)移動(dòng)通信系統(tǒng)84(1)鑒權(quán)——鑒權(quán)三參數(shù)組客戶的鑒權(quán)的和加密是通過客戶三參數(shù)組完成的。客戶三參數(shù)組用于鑒權(quán)的隨機(jī)數(shù)(RAND)符號(hào)響應(yīng)(SRES：SignedResponse)密鑰(Kc)一般AUC對每個(gè)客戶產(chǎn)生5組三參數(shù)，送至HLR，再由HLR送至MSC/VLR在每次位置登記、位置更新、呼叫建立等之前均需要鑒權(quán)。二月23第六章GSM及其增強(qiáng)移動(dòng)通信系統(tǒng)85(1)鑒權(quán)——鑒權(quán)三參數(shù)組的產(chǎn)生二月23第六章GSM及其增強(qiáng)移動(dòng)通信系統(tǒng)86(1)鑒權(quán)——鑒權(quán)過程87①接入請求③RANDKi,IMSI，A3,A8,A5②④⑤(2)加密Ki,IMSI，A3,A8,A5①②③④通信信息加密對用戶所有的語音和數(shù)據(jù)均需加密。89MSC/VLR發(fā)出加密指令加密信息加密信息(3)設(shè)備識(shí)別目的：確保系統(tǒng)中的移動(dòng)設(shè)備不是盜用或非法設(shè)備（識(shí)別IMEI），呼叫建立前需完成設(shè)備識(shí)別。IMEI存儲(chǔ)在EIR和移動(dòng)臺(tái)中。90①呼叫建立②IMEI請求③發(fā)送IMEI④檢查IMEI⑤接入/禁止信息繼續(xù)/停止呼叫建立程序(4)用戶的安全保密——用戶識(shí)別碼IMSI的保密為了防止IMSI在無線路徑被截獲。用一個(gè)臨時(shí)用戶識(shí)別碼(TMSI)來代替IMSI無線傳輸。TMSI由MSC/VLR分配，并不斷進(jìn)行更換。每當(dāng)MS用IMSI向系統(tǒng)發(fā)送位置更新、呼叫建立或業(yè)務(wù)激活時(shí)，MSC/VLR對它進(jìn)行鑒權(quán)。鑒權(quán)通過后，由MSC/VLR分配給用戶TMSI，并存在用戶的SIM卡中。此后，MSC/VLR與MS之間的信令交換就使用TMSI，IMSI便不再在無線路徑上傳送。二月23第六章GSM及其增強(qiáng)移動(dòng)通信系統(tǒng)91(4)用戶的安全保密——SIM卡的保密PIN(PersonalIdentificationNumber)碼就是SIM卡的個(gè)人識(shí)別密碼。用于控制SIM卡的使用，只有PIN通過認(rèn)證，移動(dòng)設(shè)備才能對SIM卡進(jìn)行存取。二月23第六章GSM及其增強(qiáng)移動(dòng)通信系統(tǒng)926.6GSM系統(tǒng)的接續(xù)和移動(dòng)性管理6.6.1移動(dòng)網(wǎng)區(qū)域結(jié)構(gòu)與GSM編號(hào)方式6.6.2GSM的安全性管理6.6.3GSM的接續(xù)管理6.6.4GSM的移動(dòng)性管理第六章GSM及其增強(qiáng)移動(dòng)通信系統(tǒng)93二月236.6.3GSM的呼叫接續(xù)管理客戶狀態(tài)MS開機(jī)空閑狀態(tài)開機(jī)位置登記進(jìn)入空閑模式MS忙狀態(tài)MS關(guān)機(jī)狀態(tài)移動(dòng)臺(tái)被呼移動(dòng)臺(tái)主呼二月23第六章GSM及其增強(qiáng)移動(dòng)通信系統(tǒng)94客戶狀態(tài)1——MS開機(jī)空閑狀態(tài)(1)(1)開機(jī)移動(dòng)臺(tái)開啟電源，搜尋最強(qiáng)的BCCH載頻，接收到FCCH信道信息，鎖定到一個(gè)正確載頻頻率上。讀取SCH信道信息：基站識(shí)別碼（BSIC）和幀同步信息（TDMA幀號(hào)）移動(dòng)臺(tái)掃描一個(gè)“BCCH載頻存儲(chǔ)表”，測出各載頻信號(hào)強(qiáng)度，列出由6個(gè)最強(qiáng)載頻組成的鄰近小區(qū)場強(qiáng)分布表，并報(bào)告給BSS，以作切換小區(qū)選擇95客戶狀態(tài)1——MS開機(jī)空閑狀態(tài)(2)96①接收廣播消息(LAI)②位置更新請求②位置更新請求②位置更新請求③位置更新接受③記錄MSC號(hào)碼④在VLR中對該客戶的IMSI上作“附著”標(biāo)記④位置更新證實(shí)④位置更新證實(shí)④記錄LAI(2)位置登記客戶狀態(tài)1——MS開機(jī)空閑狀態(tài)(3)(3)進(jìn)入空閑模式移動(dòng)臺(tái)完成位置登記后，進(jìn)入空閑模式，監(jiān)聽公共控制信道CCCH，可以隨時(shí)發(fā)出主呼或接受被呼。二月23第六章GSM及其增強(qiáng)移動(dòng)通信系統(tǒng)97客戶狀態(tài)2與3——忙狀態(tài)與關(guān)機(jī)狀態(tài)MS忙狀態(tài)MS正在傳送話音或數(shù)據(jù)MS關(guān)機(jī)狀態(tài)98①IMSI分離①IMSI分離②登記IMSI已分離移動(dòng)臺(tái)被呼99廣州LSMSC/VLRTSHLR上海LSMSC/VLRHLRTS北京LSGMSC/VLRHLRTS?假設(shè)某移動(dòng)用戶屬于上海某GSM用戶，目前漫游到了廣州，北京某固定電話撥叫該移動(dòng)用戶LS：LocalSwitching，本地交換局TS：TollSwitching，長途交換局GMSC：

GatewayMobileSwitchingCenter，關(guān)口移動(dòng)交換中心(1)固定網(wǎng)用戶呼叫移動(dòng)用戶號(hào)碼MSISDN，本地交換局LS分析MSISDN，將呼叫轉(zhuǎn)接到GMSC

100廣州LSMSC/VLRTSHLR上海LSMSC/VLRHLRTS北京LSGMSC/VLRHLRTS①撥號(hào)MSISDN①分析MSISDN(2)GMSC分析MSISDN，得到MS所在HLR的地址，向HLR詢問MS的位置。

101廣州LSMSC/VLRTSHLR上海LSMSC/VLRHLRTS北京LSGMSC/VLRHLRTS①撥號(hào)MSISDN①分析MSISDN②詢問位置(3)HLR分析GMSC發(fā)來的信息，查詢當(dāng)前被呼用戶所在的業(yè)務(wù)區(qū)MSC/VLR（廣州），請求分配MSRN；

102廣州LSMSC/VLRTSHLR上海LSMSC/VLRHLRTS北京LSGMSC/VLRHLRTS①撥號(hào)MSISDN①分析MSISDN②詢問位置③請求MSRN(4)MS所在VLR給用戶臨時(shí)分配一個(gè)MSRN，送至HLR，再轉(zhuǎn)送到GMSC；

103廣州LSMSC/VLRTSHLR上海LSMSC/VLRHLRTS北京LSGMSC/VLRHLRTS①撥號(hào)MSISDN①分析MSISDN②詢問位置③請求MSRN④MSRN④MSRN(5)GMSC獲得MSRN，尋找路由建立至被訪MSC的通路

104廣州LSMSC/VLRTSHLR上海LSMSC/VLRHLRTS北京LSGMSC/VLRHLRTS①撥號(hào)MSISDN①分析MSISDN②詢問位置③請求MSRN④MSRN④MSRN⑤建立連接(6)MSC/VLR定位被叫用戶，由各位置區(qū)BTS發(fā)送尋呼消息。

105廣州LSMSC/VLRTSHLR上海LSMSC/VLRHLRTS北京LSGMSC/VLRHLRTS①撥號(hào)MSISDN①分析MSISDN②詢問位置③請求MSRN④MSRN④MSRN⑤建立連接⑥尋呼(7)守候的MS用戶接收到尋呼消息，發(fā)送尋呼響應(yīng)消息給網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)絡(luò)對用戶鑒權(quán)成功后，為用戶分配一個(gè)業(yè)務(wù)信道，建立呼叫連接。

106廣州LSMSC/VLRTSHLR上海LSMSC/VLRHLRTS北京LSGMSC/VLRHLRTS①撥號(hào)MSISDN①分析MSISDN②詢問位置③請求MSRN④MSRN④MSRN⑤建立連接⑥尋呼⑦分配信道移動(dòng)臺(tái)被呼接續(xù)流程(1)107固定網(wǎng)用戶撥打移動(dòng)用戶電話號(hào)碼MSISDN，本地交換局LS（LocalSwitching）分析MSISDN，根據(jù)MSISDN中的NDC分析出此用戶的GSM接入網(wǎng)絡(luò)（移動(dòng)還是聯(lián)通），將呼叫轉(zhuǎn)接到GSM網(wǎng)的關(guān)口移動(dòng)交換中心GMSC；GMSC分析MSISDN，得到被呼用戶所在HLR的地址，向HLR發(fā)送攜帶MSISDN的消息，詢問被叫客戶的位置（漫游號(hào)碼MSRN），以便得到用戶呼叫的路由信息；HLR分析GMSC發(fā)來的信息，找到該MSISDN號(hào)碼對應(yīng)的IMSI，然后查詢當(dāng)前被呼用戶所在的業(yè)務(wù)區(qū)MSC/VLR（廣州），向該區(qū)的VLR發(fā)送被叫的IMSI，請求VLR分配給被叫客戶一個(gè)漫游號(hào)碼MSRN；移動(dòng)臺(tái)被呼接續(xù)流程(2)108被呼用戶所在區(qū)的VLR給用戶臨時(shí)分配一個(gè)漫游號(hào)碼MSRN，并傳送給HLR，HLR將收到的MSRN發(fā)送給GMSC；GMSC獲得MSRN，尋找路由建立至被訪MSC的通路。GMSC與MSC的連接可以是直達(dá)鏈路，也可以是長途匯接局轉(zhuǎn)接（TS：TollSwitching長途交換局）；MSC將尋呼消息發(fā)送給位置區(qū)所有的BTS，由這些BTS通過尋呼信道PCH發(fā)送尋呼消息，在整個(gè)位置區(qū)覆蓋范圍進(jìn)行廣播尋呼該用戶；守候的空閑用戶接收到此尋呼消息，識(shí)別出其IMSI碼后，發(fā)送尋呼響應(yīng)消息給網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)絡(luò)收到尋呼響應(yīng)后，為用戶分配一個(gè)業(yè)務(wù)信道，建立呼叫連接。移動(dòng)臺(tái)主呼109MSC/VLR交換局HLRBSSBSSBSS①呼叫②分配SDCCH④分配TCH④⑤建立呼叫⑤⑥⑥摘機(jī)應(yīng)答⑥⑥PSTN/ISDN③③③鑒權(quán),加密移動(dòng)臺(tái)主呼接續(xù)流程一旦移動(dòng)用戶撥號(hào)，MS通過隨機(jī)接入信道RACH向網(wǎng)絡(luò)發(fā)送信道請求；BSS中的BSC通過準(zhǔn)許接入信道AGCH給MS分配一個(gè)獨(dú)立專用控制信道SDCCH；MSC/VLR與MS經(jīng)SDCCH信道建立信令連接，包括鑒權(quán)過程、啟動(dòng)加密過程、TMSI再分配等；MS向MSC發(fā)出“建立呼叫請求”，MSC向MS發(fā)送“呼叫開始”指令，并通知BSS給MS分配業(yè)務(wù)信道；MSC在無線鏈路和地面有線鏈路建立后，將呼叫接續(xù)到固定網(wǎng)絡(luò)，建立與被叫固定用戶的通路，并向MS回送呼叫接通信號(hào)；被叫固定用戶摘機(jī)后，MSC向BSS和MS發(fā)送連接指令，待MS發(fā)回連接確認(rèn)后，即進(jìn)入通話階段，完成MS呼叫固定用戶的接續(xù)過程。1106.6GSM系統(tǒng)的接續(xù)和移動(dòng)性管理6.6.1移動(dòng)網(wǎng)區(qū)域結(jié)構(gòu)與GSM編號(hào)方式6.6.2GSM的安全性管理6.6.3GSM的接續(xù)管理6.6.4GSM的移動(dòng)性管理（位置更新和切換）第六章GSM及其增強(qiáng)移動(dòng)通信系統(tǒng)111二月23位置更新位置更新當(dāng)MS從一個(gè)位置區(qū)移到另一個(gè)位置區(qū)時(shí)，必須進(jìn)行登記。即一旦MS發(fā)現(xiàn)其SIM卡中的LAI與接收到的LAI發(fā)生了變化，便執(zhí)行登記。位置更新總是由MS啟動(dòng)周期性的位置更新若系統(tǒng)收不到周期登記消息，MSC/VLR就給移動(dòng)臺(tái)標(biāo)以“IMSI分離”。二月23第六章GSM及其增強(qiáng)移動(dòng)通信系統(tǒng)112位置更新基本流程113LA1LA2①接收LAI2②位置更新請求②位置更新請求②位置更新請求③位置更新接受③記錄MSC號(hào)碼更新用戶位置④“附著”標(biāo)記IMSI④位置更新證實(shí)④位置更新證實(shí)④更新LAI⑤通知?jiǎng)h除用戶數(shù)據(jù)小結(jié)用戶數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)方式(1)SIM卡靜態(tài)數(shù)據(jù)IMSI（國際移動(dòng)用戶識(shí)別碼）MSISDN（移動(dòng)用戶的ISDN號(hào)碼）PIN（個(gè)人身份號(hào)）鑒權(quán)鍵Ki、鑒權(quán)算法A3、加密算法A8動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)TMSI（臨時(shí)移動(dòng)用戶識(shí)別碼）LAI（位置區(qū)識(shí)別LAI）RAND/SRES/Kc二月23第六章GSM及其增強(qiáng)移動(dòng)通信系統(tǒng)114小結(jié)用戶數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)方式(2)HLR存儲(chǔ)在本區(qū)域內(nèi)注冊的用戶數(shù)據(jù)靜態(tài)數(shù)據(jù)IMSI（國際移動(dòng)用戶識(shí)別碼）MSISDN（移動(dòng)用戶的ISDN號(hào)碼）

MSISDN包含本地HLR地址信息動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)用戶當(dāng)前VLR的地址RAND/SRES/Kc二月23第六章GSM及其增強(qiáng)移動(dòng)通信系統(tǒng)115小結(jié)用戶數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)方式(3)VLR：存儲(chǔ)當(dāng)前本區(qū)域內(nèi)激活用戶的數(shù)據(jù)靜態(tài)數(shù)據(jù)IMSI（國際移動(dòng)用戶識(shí)別碼）MSISDN（移動(dòng)用戶的ISDN號(hào)碼）動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)TMSI（臨時(shí)移動(dòng)用戶識(shí)別碼）LAI（位置區(qū)識(shí)別LAI）HON（切換號(hào)碼）RAND/SRES/KcMSRN（移動(dòng)用戶漫游號(hào)碼）MSRN包含當(dāng)前VLR地址信息二月23第六章GSM及其增強(qiáng)移動(dòng)通信系統(tǒng)116小結(jié)用戶數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)方式(4)AUC靜態(tài)數(shù)據(jù)IMSI（國際移動(dòng)用戶識(shí)別碼）/鑒權(quán)鍵Ki鑒權(quán)算法A3、加密算法A8動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)RAND/SRES/KcEIRIMEI（國際移動(dòng)設(shè)備識(shí)別碼）二月23第六章GSM及其增強(qiáng)移動(dòng)通信系統(tǒng)117切換切換的基本概念切換過程三階段GSM系統(tǒng)的切換策略GSM系統(tǒng)的切換類型二月23第六章GSM及其增強(qiáng)移動(dòng)通信系統(tǒng)118切換的基本概念什么是信道切換？當(dāng)前正在通信的移動(dòng)臺(tái)與服務(wù)基站之間的鏈路轉(zhuǎn)移到另一個(gè)新基站的過程。切換引起的原因：信號(hào)的強(qiáng)度或質(zhì)量下降到系統(tǒng)規(guī)定的參數(shù)以下。由于某小區(qū)業(yè)務(wù)信道容量全被或幾乎全被占用。如何切換？識(shí)別新小區(qū)，分配給移動(dòng)臺(tái)在新小區(qū)的語音信道和控制信道。切換的目標(biāo)切換次數(shù)和中斷次數(shù)最小無明顯干擾的快速通話轉(zhuǎn)接119切換過程三階段(1)測量和目標(biāo)小區(qū)確定測量通信質(zhì)量和信號(hào)強(qiáng)度(2)切換觸發(fā)按照一定的準(zhǔn)則觸發(fā)切換(3)切換執(zhí)行硬切換、軟切換120切換觸發(fā)準(zhǔn)則具有滯后余量和門限規(guī)定的相對信號(hào)強(qiáng)度準(zhǔn)則121Th1h(滯后余量)移動(dòng)臺(tái)基站1的信號(hào)強(qiáng)度基站1基站2基站2的信號(hào)強(qiáng)度Th2Th3BACD硬切換與軟切換硬切換：新的連接建立前，先中斷舊的連接。例如GSM系統(tǒng)。軟切換：指既維持舊的連接，又同時(shí)建立新的連接。例如CDMA系統(tǒng)。二月23第六章GSM及其增強(qiáng)移動(dòng)通信系統(tǒng)122軟切換過程二月23第六章GSM及其增強(qiáng)移動(dòng)通信系統(tǒng)123GSM系統(tǒng)的切換策略移動(dòng)臺(tái)輔助的切換移動(dòng)臺(tái)對不同基站的RSSI(ReceivedSignalStrengthIndication)進(jìn)行測量后，以每秒兩次的速率將測量結(jié)果報(bào)告給基站網(wǎng)絡(luò)評(píng)估測量參數(shù)，決定移動(dòng)臺(tái)是否切換。優(yōu)點(diǎn)：網(wǎng)絡(luò)參與切換管理，靈活性高。切換觸發(fā)準(zhǔn)則采用了具有滯后余量和門限規(guī)定的相對信號(hào)強(qiáng)度準(zhǔn)則，防止乒乓效應(yīng)。硬切換技術(shù)在切換過程中會(huì)發(fā)生短時(shí)中斷。二月23第六章GSM及其增強(qiáng)移動(dòng)通信系統(tǒng)124GSM系統(tǒng)的切換類型1:小區(qū)內(nèi)切換125123452:BSC內(nèi)切換3:MSC內(nèi)切換4:MSC間切換5:網(wǎng)絡(luò)間切換不同MSC間的切換示意126①無線測量①無線測量②匯報(bào)結(jié)果③切換請求③④建立通信鏈路④無線信道確認(rèn)⑤發(fā)送切換命令⑥切換完成⑥切換完成⑦釋放原TCH⑥切換完成不同MSC間的切換流程MS在從基站區(qū)1向基站區(qū)2移動(dòng)的過程中，不斷測量周圍小區(qū)的BTS的信號(hào)強(qiáng)度