基礎(chǔ)通信知識(shí)

基礎(chǔ)通信知識(shí)侯志宏2010-08-16主要內(nèi)容移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)業(yè)務(wù)流程移動(dòng)通信系統(tǒng)2GGSM（全球移動(dòng)通信系統(tǒng)）工作頻段：905~915MHz（移動(dòng)臺(tái)發(fā)基站收，上行）

950~960MHz（基站發(fā)移動(dòng)臺(tái)收，下行）

1710~1785MHz（移動(dòng)臺(tái)發(fā)基站收，上行）1805~1880MHz（基站發(fā)移動(dòng)臺(tái)收，下行）2.5GGPRS（通用無線分組業(yè)務(wù)）3G工作頻段：TD-SCDMA1880-1900MHz（上行）2010-2025MHz（下行）WCDMA1940-1955MHz（上行）2130-2145MHz（下行）CDMA20001920-1935MHz（上行）

2110-2125MHz（下行）移動(dòng)用戶呼叫移動(dòng)用戶GSM網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)各功能實(shí)體介紹MSC（移動(dòng)交換中心）

移動(dòng)性管理、輔助無線資源管理、話路接續(xù)、切換控制、話單的生成、查詢移動(dòng)臺(tái)位置信息等。VLR（拜訪位置寄存器）VLR一般與MSC合設(shè)，從HLR中獲取并臨時(shí)存儲(chǔ)MSC所管轄區(qū)域中的移動(dòng)臺(tái)的相關(guān)用戶數(shù)據(jù)，包括：用戶號(hào)碼、移動(dòng)臺(tái)的位置區(qū)信息、用戶狀態(tài)和用戶可獲得的服務(wù)等參數(shù)。臨時(shí)性動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)，當(dāng)用戶離開該MSC時(shí)，VLR刪除該用戶數(shù)據(jù)。各功能實(shí)體介紹（續(xù)）HLR（拜訪位置寄存器）

永久存儲(chǔ)，主要存儲(chǔ)兩類信息：一是當(dāng)前移動(dòng)用戶的位置信息，以便于建立至移動(dòng)臺(tái)的呼叫路由，如當(dāng)前用戶所在的MSC/VLR地址；二是用戶有用的相關(guān)信息與參數(shù)，如移動(dòng)用戶識(shí)別號(hào)碼、用戶類別、訪問能力和補(bǔ)充業(yè)務(wù)等。AUC（鑒權(quán)中心）

一般與HLR合設(shè)在一起，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)RAND、符號(hào)響應(yīng)SRES和密鑰Kc。各功能實(shí)體介紹（續(xù)）EIR（設(shè)備識(shí)別寄存器）

EIR存儲(chǔ)了移動(dòng)臺(tái)設(shè)備的國際移動(dòng)設(shè)備識(shí)別碼，并通過它鑒別接入網(wǎng)絡(luò)的移動(dòng)臺(tái)設(shè)備的可用和合法性，以防止非法移動(dòng)臺(tái)的使用。國內(nèi)未使用該功能實(shí)體。OMC（操作維護(hù)中心）

由設(shè)備商提供，用于對(duì)GSM系統(tǒng)的各個(gè)實(shí)體進(jìn)行管理。它主要功能為：維護(hù)測(cè)試功能、障礙檢測(cè)及處理功能、系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)視功能、系統(tǒng)實(shí)時(shí)控制功能等。SMSC（短信中心）

主要負(fù)責(zé)短消息處理。各功能實(shí)體介紹（續(xù)）BSC（基站控制器）

BSC一端可以與多個(gè)BTS相連，另一端可與MSC和OMC相連，主要完成無線網(wǎng)絡(luò)管理、無線資源管理及無線基站的監(jiān)視管理，控制移動(dòng)臺(tái)和BTS無線連接的建立、接續(xù)和拆除等管理，控制完成移動(dòng)臺(tái)的定位、切換和尋呼，提供語音編碼、速率匹配等功能，并完成對(duì)基站子系統(tǒng)的操作維護(hù)功能。BTS（基站收發(fā)信臺(tái)）

BTS屬于基站系統(tǒng)的無線部分，由基站控制器控制，服務(wù)于某個(gè)小區(qū)的無線收發(fā)設(shè)備，完成BSC與無線信道之間的轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)BTS和MS之間通過空中接口的無線傳輸及相關(guān)的控制功能。編號(hào)計(jì)劃MSISDN：移動(dòng)臺(tái)的ISDN號(hào)碼，國內(nèi)唯一。MSISDN=CC+NDC+SNCC=國家碼，我國為86NDC=國內(nèi)目的地碼，如：中國移動(dòng)為134-139，中國聯(lián)通為130-132。SN=客戶號(hào)碼，中國移動(dòng)的SN號(hào)碼結(jié)構(gòu)是H0H1H2H3ABCD，由H0H1H2H3可確定HLR地址。IMSI：國際用戶移動(dòng)識(shí)別碼，全球唯一，用于移動(dòng)通信網(wǎng)所有信令中，存儲(chǔ)在HLR、VLR和SIM卡（并與其綁定）中。IMSI=MCC+MNC+MSINMCC=移動(dòng)國家號(hào)碼，由三位數(shù)字組成，我國為460MNC=移動(dòng)網(wǎng)號(hào)，由兩位數(shù)字組成，中國移動(dòng)為00，中國聯(lián)通為01MSIN=移動(dòng)客戶識(shí)別碼，由11位數(shù)字組成

編號(hào)計(jì)劃（續(xù)）MSRN：移動(dòng)客戶漫游號(hào)碼漫游號(hào)碼是手機(jī)做被叫時(shí)，由手機(jī)所在的VLR所分配的臨時(shí)號(hào)碼，當(dāng)呼叫建立后漫游號(hào)碼即被回收（即生命周期為電話接續(xù)過程）。由于漫游號(hào)碼中包含了當(dāng)前的交換機(jī)號(hào)碼，所以當(dāng)手機(jī)做被叫時(shí)，可以根據(jù)漫游號(hào)碼建立路由。HON：切換號(hào)碼當(dāng)手機(jī)進(jìn)行MSC間越區(qū)切換時(shí)，為了選擇路由，由目標(biāo)MSC臨時(shí)分配給手機(jī)的一個(gè)號(hào)碼。當(dāng)切換完成后系統(tǒng)即釋放該號(hào)碼資源給其他用戶接續(xù)使用。TMSI：臨時(shí)移動(dòng)客戶識(shí)別碼TMSI是為了對(duì)IMSI保密（防止在空中接口頻繁傳送工程中泄漏），由MSC/VLR臨時(shí)分配給來訪移動(dòng)用戶的識(shí)別碼。僅在本地使用。編號(hào)計(jì)劃（續(xù)）位置識(shí)別碼：LAILAI=MCC+MNC+LACMCC=移動(dòng)客戶國家碼，我國為460MNC=移動(dòng)網(wǎng)號(hào)，中國移動(dòng)為00，聯(lián)通為01LAC=位置區(qū)號(hào)碼。一個(gè)位置區(qū)域由若干個(gè)小區(qū)組成。全球小區(qū)識(shí)別碼：CGI

CGI=MCC+MNC+LAC+CICI小區(qū)的識(shí)別碼，對(duì)應(yīng)的就是具體的基站扇區(qū)。

實(shí)際在系統(tǒng)中看到的是LAC和CI.GSM無線覆蓋區(qū)域結(jié)構(gòu)小區(qū)位置區(qū)（定位和尋呼）MSC業(yè)務(wù)區(qū)（一個(gè)MSC控制區(qū)域）PLMN業(yè)務(wù)區(qū)（每國一個(gè)或多個(gè)）GSM業(yè)務(wù)區(qū)（全部GSM成員國）GPRS網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)GfGiGnGbGcGpGsMSC/VLRMSBSSTEInternetUmGrHLROtherPLMNSGSNGdSM-SCSMS-GMSCSMS-IWMSCGGSNEIRSGSNGnFRBGGPRSbackboneGGSNX.25TEGiCGMSBSSUmFRGbSS7GGSNDNSGPRS網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)（續(xù)）CCUCCUBSCBTSSGSNUmAbisCCU=ChannelCodecUnitPCU=PacketControlUnitGbBSCPbCCUCCUPCU各功能體介紹PCU（分組控制單元）

完成PCU與SGSN之間Gb接口分組業(yè)務(wù)的轉(zhuǎn)換，如啟動(dòng)、監(jiān)視、拆斷分組交換呼叫、無線資源組合、信道配置等。SGSN（服務(wù)GPRS支持節(jié)點(diǎn)）負(fù)責(zé)與無線端的接入控制、路由選擇、加密、鑒權(quán)、移動(dòng)管理；完成它與MSC、HLR、IP及其他分組網(wǎng)之間的傳輸與網(wǎng)絡(luò)接口；它可看作一個(gè)無線接入路由器。當(dāng)用戶處于GPRS附著狀態(tài)時(shí)，SGSN中存儲(chǔ)了同分組有關(guān)的用戶信息和位置信息（此功能類似于VLR）。GGSN（網(wǎng)關(guān)GPRS支持節(jié)點(diǎn)）與外部因特網(wǎng)及X.25分組網(wǎng)連接的網(wǎng)關(guān)，可看作提供移動(dòng)用戶IP地址的網(wǎng)關(guān)路由器（動(dòng)態(tài)分配ip、路由選擇和轉(zhuǎn)發(fā)）；提供網(wǎng)間安全機(jī)制。各功能體介紹（續(xù)）CG（計(jì)費(fèi)網(wǎng)關(guān)）

它通過接口Ga與GPRS網(wǎng)中的計(jì)費(fèi)實(shí)體相連接，用于收集各類GSN的計(jì)費(fèi)數(shù)據(jù)并記錄和進(jìn)行收費(fèi)。BG（邊界網(wǎng)關(guān)）

它是其他運(yùn)營商的GPRS與本地GPRS主干網(wǎng)之間互連的網(wǎng)關(guān)。DNS（域名服務(wù)器）

負(fù)責(zé)提供GPRS網(wǎng)內(nèi)部SGSN、GGSN等網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)域名解析及接入點(diǎn)名APN的解析。后兩者并非GPRS所專有的功能實(shí)體。編號(hào)計(jì)劃IMSI與GSM一樣，除了GSM中，還存儲(chǔ)在SGSN和GGSN中。P-TMSI

附著在GPRS上的用戶由SGSN分配一個(gè)用于分組呼叫的P-TMSI；P-TMSI只在一個(gè)路由區(qū)內(nèi)有意義，當(dāng)MS路由區(qū)改變時(shí)候，必須執(zhí)行P-TMSI再分配程序。與TMSI作用類似，只是分配功能實(shí)體不同。GPRS位置區(qū)劃分CELL1CELL2CELL1CELL3RAC1RAC2CELL1CELL4RAC3CELL2CELL2CELL3LAC1LAC2編號(hào)計(jì)劃（續(xù)）RAI（路由區(qū)識(shí)別碼）路由區(qū)由運(yùn)營商定義，包含一個(gè)或多個(gè)小區(qū)，可等同于一個(gè)位置區(qū)，或是一個(gè)位置區(qū)的子集；路由區(qū)信息作為一種系統(tǒng)信息將在公共控制信道廣播。

RAI=MCC+MNC+LAC+RACCGI（全球小區(qū)識(shí)別碼）

CGI是所有GSMPLMN中小區(qū)的唯一標(biāo)識(shí)，是在位置區(qū)識(shí)別LAI的基礎(chǔ)上再加上小區(qū)識(shí)別CI構(gòu)成的，如果該小區(qū)支持GPRS，CGI中將包含RAC，否則將不包含。

CGI=LAI+{RAC}+CI

WCDMA網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)各功能實(shí)體介紹MSC-Server

基于CS域承載與控制分離的思想。它主要完成MSC的呼叫控制與移動(dòng)控制功能；存儲(chǔ)移動(dòng)用戶的業(yè)務(wù)信息和智能網(wǎng)數(shù)據(jù)。CS-MGW（電路域媒體網(wǎng)關(guān)）

主要承載MSC的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)。HSS（歸屬用戶服務(wù)器）用戶信息的主數(shù)據(jù)庫，含有與用戶注冊(cè)相關(guān)的各種信息（用戶號(hào)碼、用戶安全信息、系統(tǒng)間用戶信息等），便于網(wǎng)絡(luò)單元進(jìn)行呼叫和會(huì)話處理。CRF（計(jì)費(fèi)規(guī)則功能）產(chǎn)生計(jì)費(fèi)規(guī)則的功能；激活計(jì)費(fèi)規(guī)則功能；提供計(jì)費(fèi)規(guī)則功能。提供時(shí)間觸發(fā)集功能；無論是在線計(jì)費(fèi)系統(tǒng)還是離線計(jì)費(fèi)系統(tǒng)都要求提供這些功能。CDMA2000網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)PSTNMSCPDSNAbisA10/A11A1/A2A3/A7BSCPCFA8/A9UMCDMA20001XBSSMSMSBTSBTSBTSBTSBTSBTSBSC第二部分--業(yè)務(wù)流程位置更新越區(qū)切換話音業(yè)務(wù)短信業(yè)務(wù)彩信業(yè)務(wù)GPRSPDP上下文激活流程位置更新位置更新是在空閑模式上處理用戶的移動(dòng)性，是修改VLR和HLR內(nèi)數(shù)據(jù)庫的過程，只有在MS移動(dòng)更改VLR時(shí)，HLR內(nèi)的數(shù)據(jù)庫才會(huì)被修改。位置更新分為三種類型：

（1）IMSIAttach（手機(jī)開機(jī)）/IMSI

Detach（手機(jī)關(guān)機(jī)）手機(jī)開關(guān)機(jī)狀態(tài)發(fā)生變化時(shí)應(yīng)通知網(wǎng)絡(luò)，以便網(wǎng)絡(luò)記錄其當(dāng)前信息，避免不必要的尋呼。（2）正常的位置更新（位置改變）當(dāng)MS從一個(gè)LAC轉(zhuǎn)移到另一個(gè)LAC時(shí)，監(jiān)聽到新小區(qū)的LAC于儲(chǔ)存在SIM卡上的LAC不同，則要進(jìn)行普通位置更新。（3）周期性的位置更新手機(jī)需周期性的通知網(wǎng)絡(luò)其當(dāng)前的位置。網(wǎng)絡(luò)通過該過程發(fā)現(xiàn)手機(jī)不在服務(wù)區(qū)或手機(jī)沒電，避免不必要尋呼。VLR間的位置更新VLR間的位置更新（續(xù)）越區(qū)切換越區(qū)切換是指通話過程中（專用模式上）處理用戶的移動(dòng)性，保證通話正常進(jìn)行。根據(jù)切換過程，大體可以分為以下四種小區(qū)內(nèi)切換BSC內(nèi)切換BSC間切換MSC間切換MSC間切換MSC間切換話音業(yè)務(wù)-移動(dòng)用戶呼叫移動(dòng)用戶固話用戶呼叫移動(dòng)用戶