中國蜂窩移動(dòng)通信網(wǎng)-基本原理實(shí)際網(wǎng)絡(luò)常用概念資料.ppt

1、1,數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng),內(nèi)容概要: GSM/CDMA移動(dòng)通信系統(tǒng)關(guān)系 GSM系統(tǒng)組成 GSM系統(tǒng)接口 編號(hào)計(jì)劃與撥號(hào)方式 語音業(yè)務(wù)接續(xù)過程 話務(wù)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及移動(dòng)聯(lián)通組網(wǎng) 信令網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及移動(dòng)聯(lián)通組網(wǎng) 移動(dòng)通信特有的兩個(gè)功能過程,GSM/CDMA通信系統(tǒng)關(guān)系,2,相同點(diǎn) GSM、CDMA都是數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng) 區(qū)別處 技術(shù) 無線發(fā)送接收的制式不同調(diào)制解調(diào)的方法不同 來源 GSM標(biāo)準(zhǔn)由歐洲ETSI制定，CDMA標(biāo)準(zhǔn)由美國FCC提出,3,電話系統(tǒng)的小注解,PSTN,PLMN,PSTN: Public Switching Telephone Network PLMN: Public Land Mobi

2、le Network,4,GSM系統(tǒng)組成(一),MS,BTS,BTS,BTS,BSC,MSC,HLR,VLR,OMC”R”,Um Interface,Abis Interface,A Interface,BSS,OMC”S”,EIR,NSS,AUC,OSS,5,GSM系統(tǒng)組成(二),MSC：移動(dòng)業(yè)務(wù)交換中心 完成語音業(yè)務(wù)相關(guān)控制和接續(xù)功能 （call setup,call routing,supervision,releasing) 計(jì)費(fèi)功能 移動(dòng)管理：控制MS的位置更新，配合BSC完成BSC間、 MSC間的越區(qū)切換 安全管理：鑒權(quán)、加密功能,6,GSM系統(tǒng)組成(三),HLR：歸屬位置寄存器

3、存儲(chǔ)全部“歸屬用戶”的信息 用戶識(shí)別碼：IMSI，MSISDN 附加用戶服務(wù)數(shù)據(jù) 用戶位置信息：訪問地MSC 地址 永久存儲(chǔ),7,VLR：拜訪位置寄存器 負(fù)責(zé)存儲(chǔ)和更新該VLR/MSC所覆蓋范圍中的移動(dòng)用戶信息 用戶識(shí)別碼：IMSI,TMSI 用戶狀態(tài)信息：idle,busy,detached 用戶位置信息：LAI 附加服務(wù)數(shù)據(jù)(如呼叫轉(zhuǎn)移） 主要從HLR拷貝而來 臨時(shí)性動(dòng)態(tài)存儲(chǔ),GSM系統(tǒng)組成(四),8,GSM系統(tǒng)組成(五),AUC：鑒權(quán)中心 防止非法用戶接入GSM系統(tǒng) 為每個(gè)用戶提供鑒權(quán)三參數(shù)(隨機(jī)號(hào)碼RAND,符合響應(yīng)SREA，密鑰Kc)以鑒別用戶身份的合法性 現(xiàn)網(wǎng)中是和HLR放在一起

4、EIR:設(shè)備識(shí)別寄存器 本質(zhì)上是數(shù)據(jù)庫 存貯與移動(dòng)設(shè)備(ME)有關(guān)的數(shù)據(jù),用途防止非法移動(dòng)臺(tái)的使用 現(xiàn)在中國移動(dòng)和聯(lián)通都沒買該設(shè)備,9,GSM系統(tǒng)組成(六),BSS(Base Station Subsystem):基站子系統(tǒng) 1個(gè)BSS=1個(gè)BSC+下屬的所有BTS 保障無線發(fā)送和管理無線資源 BSC：基站控制器 無線網(wǎng)絡(luò)資源（載頻、信道）管理 小區(qū)配置數(shù)據(jù)管理 功率控制、定位和切換,10,GSM系統(tǒng)組成(七),BTS：基站收發(fā)臺(tái) 定向站和全向站(BTS提供小區(qū)的載頻,一個(gè)載頻對(duì)應(yīng)BTS的一個(gè)TRX硬件模塊)，全向基站一個(gè)基站一個(gè)小區(qū)，定向基站一個(gè)基站幾個(gè)小區(qū) 無線信號(hào)的收發(fā) 基本控制功能 跳

5、頻 RF功率控制等 MS：mobile station GSM用戶使用的入網(wǎng)設(shè)備 包括移動(dòng)設(shè)備(ME)和SIM卡兩部分 注:COOKDB中btssitemanager指BTS的地理位置,bts指小區(qū),即cell.,11,GSM系統(tǒng)系統(tǒng)規(guī)范的重要內(nèi)容接口,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）,GSM無線覆蓋區(qū)域結(jié)構(gòu),13,用戶相關(guān)號(hào)碼： 移動(dòng)用戶ISDN號(hào)碼：MSISDN=CC+NDC+SN 移動(dòng)用戶識(shí)別碼：IMSI=MCC+MNC+MSIN 移動(dòng)用戶漫游號(hào)碼：MSRN=CC+NDC+SN 國際移動(dòng)設(shè)備

6、識(shí)別碼：IMEI=TAC+FAC+SNR 網(wǎng)絡(luò)相關(guān)號(hào)碼： 位置區(qū)識(shí)別碼：LAI=MCC+MNC+LAC 小區(qū)全球識(shí)別碼：CGI=MCC+MNC+LAC+CI,GSM 系統(tǒng)編號(hào)計(jì)劃撥號(hào)方式,編號(hào)計(jì)劃和撥號(hào)方式（續(xù)）,移動(dòng)用戶的ISDN號(hào)碼（MSISDN），組成如下： 國家代碼CC + 國內(nèi)網(wǎng)絡(luò)目的碼NDC + 用戶號(hào)碼SN CC為86， NDC 長為3，N1N2N3，如聯(lián)通的130-132，移動(dòng)的134-139 SN長為7,表示為H0H1H2H3 -ABCD H0H1H2H3為HLR識(shí)別號(hào)，一個(gè)HLR可包含一個(gè)或若干個(gè)H0H1H2H3數(shù)值。 ABCD為移動(dòng)用戶號(hào)。 比如 86+130+0123-

7、4567，86+135+0123-4567,國際移動(dòng)用戶識(shí)別碼（IMSI） IMSI是在PLMN（公共陸地移動(dòng)網(wǎng)）中唯一識(shí)別一個(gè)移動(dòng)用戶的號(hào)碼，由15位數(shù)字組成： MCC + MNC + MSIN MCC = 移動(dòng)國家代碼，由3位數(shù)字組成，唯一地識(shí)別移動(dòng)用戶所屬的國家。我國為460。 MNC = 移動(dòng)網(wǎng)代碼，由兩位數(shù)字組成，用于識(shí)別移動(dòng)用戶所歸屬的移動(dòng)網(wǎng)。中國移動(dòng)為00，中國聯(lián)通為01、03。 MSIN = 移動(dòng)用戶識(shí)別號(hào)碼，是一個(gè)十位的等長號(hào)碼，為H0H1H2H3 XXXXXX。其中H0H1H2H3與MSISDN號(hào)碼中的H0H1H2H3有對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)換規(guī)則；XXXXXX為用戶號(hào)碼。 IMSI用于

8、GSM移動(dòng)通信網(wǎng)所有信令中，存儲(chǔ)在HLR、VLR和SIM卡中。,編號(hào)計(jì)劃和撥號(hào)方式（續(xù)）,漫游號(hào)碼（MSRN） 移動(dòng)用戶作被叫時(shí)，系統(tǒng)臨時(shí)分配給用戶的號(hào)碼，在接續(xù)完成時(shí)系統(tǒng)即釋放該號(hào)碼資源給其它用戶接續(xù)使用。 臨時(shí)移動(dòng)用戶識(shí)別碼（TMSI） TMSI是為了對(duì)IMSI保密，由VLR臨時(shí)分配給來訪移動(dòng)用戶的識(shí)別碼，為一個(gè)4字節(jié)的BCD碼，僅在本地使用，由各MSC/VLR自行分配。,編號(hào)計(jì)劃和撥號(hào)方式（續(xù)）,位置區(qū)識(shí)別碼（LAI） LAI是用來識(shí)別位置區(qū)的，其號(hào)碼結(jié)構(gòu)是： MCCMNCLAC 其中：MCC和MNC同IMSI的MCC和MNC。 LAC為位置區(qū)域碼，由若干個(gè)小區(qū)組成。 占2字節(jié)，表示為4

9、位16進(jìn)制形式X1X2X3X4 如在話單中看到的位置區(qū) 5904、5910、5912、5913等。 蜂窩識(shí)別碼（CI） CI用來識(shí)別蜂窩小區(qū)的，對(duì)應(yīng)的就是具體的基站扇區(qū)。 由16比特組成，表示為5位十進(jìn)制形式 如在話單中看到的蜂窩號(hào)10041、11252等。,編號(hào)計(jì)劃和撥號(hào)方式(續(xù)),固定用戶本地移動(dòng)用戶 13X_H0H1H2H3_ABCD 固定用戶外地移動(dòng)用戶 013X_H0H1H2H3_ABCD 移動(dòng)用戶本地固定用戶 PQRABCDE 移動(dòng)用戶外地固定用戶 0XYZ_PQRABCDE 移動(dòng)用戶移動(dòng)用戶 13X_H0H1H2H3_ABCD 國外用戶國內(nèi)移動(dòng)用戶 008613X_H0H1H2H

10、3_ABCD 國內(nèi)移動(dòng)用戶國外用戶 00國家代碼該國內(nèi)有 效電話號(hào)碼,編號(hào)計(jì)劃和撥號(hào)方式(續(xù)),19,呼叫接續(xù)過程(移動(dòng)),MSC1,HLR,1(MSISDN),VLR,2(IMSI),3(MSRN,4(MSRN,5(MSRN),Radio System,Radio System,MSC2,A,B,MSISDN,IMSI,21,移動(dòng)通信系統(tǒng)話務(wù)分級(jí)網(wǎng),MSC （端局）,TMSC2（二級(jí)匯接局）,TMSC1,TMSC1（一級(jí)匯接局）,長途,本地,TMSC2,MSC,GMSC （關(guān)口局）,PSTN,長途,22,中移動(dòng)省際話路匯接網(wǎng),23,廣東話務(wù)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),24,哈爾濱地區(qū),黑龍江省GSM網(wǎng)絡(luò)分布

11、及連接（話務(wù)）概況,黑龍江省GSM系統(tǒng)現(xiàn)有23個(gè)MSC、26個(gè)BSC、8個(gè) HLR、5個(gè)VSM、5個(gè)SMS，分布于全省13個(gè)地市,牡丹江、雞西、 七臺(tái)河地區(qū),佳木斯、鶴崗、 雙鴨山地區(qū),綏化、伊春 地區(qū),大興安嶺、北安 地區(qū),齊齊哈爾地區(qū),大慶地區(qū),TMSCA1,TMSCA2,TMSCB1,TMSCB2,25,吉林省話務(wù)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),長春A1,白城G1,長春G2,四平G1,吉林G1,通化G1,吉林G3,遼源G1,長春A2,松原G1,吉林G2,白山G1,長春G3,長春G4,延吉G1,長春G1,SSP,1258/1259,語音信箱,WAP,長春G5,26,基礎(chǔ)概念1：中繼相關(guān)概念（續(xù)）,A,B,C

12、,Trunkgroup1,Trunkgroup2,Route,中繼：從A到B的一條電路（一般是一個(gè)時(shí)隙，64K） 中繼群：從A到B的直達(dá)中繼的集合 路由： 從A到B的中繼(包括非直達(dá)中繼群) 目的碼：選擇相應(yīng)的路由,Trunk,27,長春G1局話路配置情況,28,長春G1局信令基本情況,29,PCM調(diào)制,TS0,TS1,TS15,TS16,TS31,TS17,話音頻率：3003400HZ 采樣頻率：4000X2=8000HZ 采樣值： 0255，用8 bit表示 1TS = 8*8000 = 64 Kb/s E1 (Trunk) = 32* TS = 2.048 Mb/s,125us,30,中

13、繼群,話路 64K話音 一次群(E1) 2.048Mb/s 二次群(E4) 8.448Mb/s 三次群(E16) 34.368Mb/s SDH STM1 155.520 Mb/s STM4 622.080 Mb/s STM16 2488.320 Mb/s,31,隨路信令-CAS(Channal Associated Signalling) 如NO.1信令，R2信令,A,B,Trunkgroup +R2,信令,特點(diǎn)： 1）記發(fā)器信號(hào)在話路信道傳送，信令是隨話路的 2）控制信號(hào)在TS16中與話路相關(guān)的幀傳送，信令與 話路信道Associated,TS0:同步時(shí)隙 TS16：信令時(shí)隙 TS1TS15

14、，TS17TS31 ：話務(wù)時(shí)隙,32,A,B,Trunkgroup,Linkset,共路信令-CCS(Common Channel Signalling),信令,如NO.7信令,在交換局間設(shè)置專門的數(shù)據(jù)傳輸公共通路，傳送局 間所有中繼話路的信令消息；信息以數(shù)據(jù)消息 (message)形式傳送。,33,特點(diǎn)： 1）每一條link仍是占用一個(gè)時(shí)隙：64Kbps； 2）按信令鏈路負(fù)荷為0.2Erl，中繼負(fù)荷0.7Erl，呼叫時(shí)長1分鐘， 每個(gè)呼叫平均需5.5個(gè)消息，每個(gè)消息平均長度為140bit，則 一個(gè)信令鏈路能為2850條中繼服務(wù):利用率高,信令,n_max=n1/n2 =14.25X10,n=

15、0.2X n_max =2850,n1=64X1000X3600/(5.5/2)X140) =5.98X10,n2=3600X0.7/60 =42,34,中國移動(dòng)信令網(wǎng),SP,LSTP,HSTP,SP,SP,LSTP,SP,信令網(wǎng)：邏輯上獨(dú)立于話務(wù)網(wǎng)，專門用于傳送信令的網(wǎng)絡(luò)。 由信令點(diǎn)(SP)與信令鏈路(Link)組成,35,A,B,SP,HSTP,LSTP,STP(HSTP、LSTP)采用A/B雙平面冗余配置,36,中國移動(dòng)長途七號(hào)信令網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D,同平面網(wǎng)狀圖,北京,福州,南京,武漢,成都,鄭州,長沙,重慶,貴陽,昆明,廣州,?？?南寧,上海,南昌,杭州,西安,哈爾濱,沈陽,天津,長春,寧

16、夏,烏魯木齊,蘭州,青海,呼和浩特,太原,石家莊,西藏,合肥,濟(jì)南,與北京、南京、濟(jì)南、長沙、廣州HSTP設(shè)有直達(dá)信令鏈路,與北京、廣州、鄭州HSTP設(shè)有直達(dá)信令鏈路,與北京、廣州、武漢、上海HSTP設(shè)有直達(dá)信令鏈路,與天津、濟(jì)南HSTP設(shè)有直達(dá)信令鏈路,網(wǎng)狀相連的H1,未網(wǎng)狀相連的H1,未建HSTP省的LSTP,37,廣東移動(dòng)信令網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),佛山LSTP1,深圳LSTP1,廣州LSTP1,惠州LSTP1,江門LSTP1,深圳LSTP2,廣州LSTP2,汕頭LSTP1,B平面,A平面,省際HSTP,GZH1,GZH2,GZL1,GZL2,HZL1,SZL1,SZL2,FSL1,JML1,STL

17、1,VLR,HLR,B省H1,B省H2,A省H1,A省H2,SSP,39,吉林省信令網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)(第二層),長春H1,白城G1,延吉G1,四平G1,吉林G1,通化G1,吉林G3,遼源G1,長春H2,松原G1,長春G4,白山G1,長春G1,長春G2,長春G3,吉林G2,1258/1259,長春SSP,40,中國聯(lián)通在部分中心省份設(shè)立一干設(shè)備（TMSC1、HSTP)， 未設(shè)立一干的省份設(shè)立TMSC2、LSTP，并以就近原則接入到 大區(qū)中心的一干；,41,1.4、中國聯(lián)通一級(jí)信令匯接網(wǎng)結(jié)構(gòu),北京,上海,廣州,杭州,沈陽,中國聯(lián)通在部分省份設(shè)立一對(duì)HSTP（目前G網(wǎng)共13對(duì)，C網(wǎng)10對(duì)），用以轉(zhuǎn)接大區(qū)

18、間信令，并按廠家分成A、B兩個(gè)平面，平面內(nèi)HSTP采用網(wǎng)狀相連的原則。平面間只有同省的兩個(gè)HSTP相連，省內(nèi)SP以負(fù)荷分擔(dān)的方式接入HSTP。 大區(qū)HSTP兼做所在省的LSTP；,A平面（華為）,北京,上海,廣州,杭州,沈陽,B平面（貝爾）,42,移動(dòng)通信特有的現(xiàn)象（一）,位置更新過程（Location Updating） 位置更新是在MS的空閑模式上處理用戶的移動(dòng)性 位置更新分為三種類型 （1）普通位置更新 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與儲(chǔ)存在SIM卡上的LAC不同，則要進(jìn)行普通位置更新 （2）IMSI附著（ IMSI Attach） IMSI Attach或

19、IMSI Detach指的是手機(jī)的開關(guān)機(jī)； 該位置更新指手機(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。 （3）周期性位置更新 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,43,1.,2.,4.,2.,3.,3.,4.,BSC,MSC,VLR,HLR,LA-LA,MSC/VLR內(nèi)位置更新,44,4.,4.,BSC,MSC,VLR,HLR,.,1.,3.,2.,3.,不同MSC/VLR間位置更新,45,移動(dòng)通信特有的現(xiàn)象（二）,越區(qū)切換（Handover） 越區(qū)切換是指通話過程中處理用戶的移動(dòng)性 根據(jù)切換過程，大

20、體可以分為以下四種 BSC內(nèi)切換 BSC間切換 MSC間切換 小區(qū)內(nèi)切換,46,new BSC,MSC-B,MSC-A,Old BSC,1.,5.,2.,7.,7.,10.,6.,5.,3.,4.,10.,10.,9.,8.,MSC間HO,47,網(wǎng)管中常用概念,信令網(wǎng)：邏輯上獨(dú)立于通信網(wǎng)（物理上和通信網(wǎng)是融為一體的） ，專門用來傳送信令的網(wǎng)絡(luò)； 它由信令點(diǎn)和互連的信令鏈路組成。,信令點(diǎn)(Signalling Point)：裝備有共路信令系統(tǒng)的通信網(wǎng)節(jié)點(diǎn)稱為 信令點(diǎn)。 通常通信網(wǎng)中的交換或處理節(jié)點(diǎn)都是信令點(diǎn)，如 GSM網(wǎng)中的MSC，GMSC,HLR,IN網(wǎng)中的SSP,SCP等。 但也可能是只有信

21、令功能不具有通信業(yè)務(wù)功能的獨(dú)立的 信令點(diǎn)(如HSTP/LSTP)。,特殊情況下，一個(gè)物理節(jié)點(diǎn)可以定義為邏輯上分離的 2個(gè)信令點(diǎn)，即有兩個(gè)信令點(diǎn)編碼。如國際出入口局同時(shí) 處于國際信令網(wǎng)（14位編碼）和國內(nèi)信令網(wǎng)（24位編碼）,48,如：華為交換機(jī)中交換機(jī)信令點(diǎn)存在多個(gè)信令點(diǎn)編碼,信令鏈路(signalling Link)： 連接兩個(gè)信令點(diǎn)傳送信令消息的物理鏈路稱信令鏈路。,通常信令鏈路就是通信網(wǎng)中通信鏈路的一部分，如PCM 中繼線中的某一時(shí)隙。 海南一交換機(jī)中信令鏈路的數(shù)據(jù),信令鏈路組（Signalling Link Set）,連接兩個(gè)信令點(diǎn)的一束平行的信令鏈路，一般兩個(gè)信令點(diǎn)間信令 鏈路屬同一

22、信令鏈路組,網(wǎng)管中常用概念,49,信令轉(zhuǎn)接點(diǎn)（STP-Signalling Transfer Point）,若某信令點(diǎn)既非消息源點(diǎn)又非目的地點(diǎn)，其作用僅是將從某信令 鏈路上接收的消息轉(zhuǎn)發(fā)到另一信令鏈路上,信令路由(Signalling Route),信令消息從源點(diǎn)到目的點(diǎn)所走的路徑,信令路由組(Signalling Route Set),去往一個(gè)目的點(diǎn)(一個(gè)信令關(guān)系)所有可能的信令路由的集合,網(wǎng)管中常用概念,50,信令點(diǎn)編碼,SPC(Signaling Point Coding),主信令區(qū),8Bits,分信令區(qū),8Bits,信令點(diǎn),8Bits,主信令區(qū)編碼是以省、自治區(qū)、直轄市為單位編排；分信令區(qū)以本地網(wǎng)或地區(qū)為單位編排； 信令點(diǎn)編碼為每個(gè)SP點(diǎn)分配一個(gè)。 實(shí)際情況是：移動(dòng)網(wǎng)分信令區(qū)編址：0 xFF即255,信令網(wǎng)中SP的地址或