移動(dòng)用戶漫游通信實(shí)現(xiàn)研究

1、移動(dòng)通信期中論文論文題目 移動(dòng)用戶漫游通信實(shí)現(xiàn)研究 姓 名 學(xué) 號(hào) 學(xué) 院 電氣工程學(xué)院 專業(yè)班級(jí) 2007級(jí)通信工程1班 目 錄摘要. 31第一章 移動(dòng)通信.41.1移動(dòng)通信的發(fā)展史.41.2移動(dòng)通信的發(fā)展現(xiàn)狀.42第二章 有關(guān)漫游.5 2.1漫游的概念.53第三章 漫游過(guò)程.6 3.1位置更新.5 31.1第一次登記.6 31.2位置更新.631.3移動(dòng)臺(tái)的位置更新的幾種情況.93.2呼叫轉(zhuǎn)移.113.3呼叫建立.114第4章 結(jié)論.115第5章 參考文獻(xiàn).12移動(dòng)用戶漫游通信實(shí)現(xiàn)研究專業(yè)： 姓名： 指導(dǎo)教師：摘 要： 信息時(shí)代，很多人選擇使用移動(dòng)通信實(shí)現(xiàn)交流、信息傳遞?，F(xiàn)在各種手機(jī)琳瑯滿

2、目，在使用中我們從一個(gè)地方到另一個(gè)地方。卻能照樣使用手機(jī)交流。現(xiàn)代漫游技術(shù)讓我們無(wú)處無(wú)時(shí)都可以進(jìn)行移動(dòng)通信。 漫游也稱出游，具有漫游功能的系統(tǒng)，可將此MS接到已脫離本管區(qū)漫游到其他管區(qū)的MS、這一功能對(duì)于在較大的地區(qū)：全省、全國(guó)或者更大的地區(qū)（如跨國(guó)或者跨洲）活動(dòng)的用戶確實(shí)非常重要。關(guān)鍵詞：移動(dòng)通信，漫游ABSTRACTKey Words :第1章移動(dòng)通信1.1移動(dòng)通信的發(fā)展史移動(dòng)通信的發(fā)展相繼起步于海、路、空的研究領(lǐng)域，大體經(jīng)歷了三個(gè)階段。從初期的軍事移動(dòng)通信階段，發(fā)展到民用專業(yè)移動(dòng)通信階段， 19 世紀(jì) 70 年代末國(guó)際上出現(xiàn)的蜂窩汽車電話標(biāo)志著公眾移動(dòng)通信新階段的到來(lái)，歷經(jīng) 10 年才日

3、益成熟起來(lái)。從此，移動(dòng)通信的制造業(yè)和運(yùn)營(yíng)業(yè)進(jìn)入了空前發(fā)展的階段。80年代，隨著各種蜂窩系統(tǒng)在各國(guó)的應(yīng)用，制式也五花八門，不能兼容互通，適應(yīng)不了歐洲共同體的發(fā)展需求，于是開發(fā)了 GSM 數(shù)字蜂窩系統(tǒng)。美國(guó)從擴(kuò)容和兼容的觀點(diǎn)開發(fā)了可采用 TDMA 技術(shù)的 D-AMPS數(shù)字蜂窩系統(tǒng)。為進(jìn)一步擴(kuò)大容量，采用 CDMA 技術(shù)的數(shù)字蜂窩系統(tǒng)得以問(wèn)世。1.2移動(dòng)通信的發(fā)展現(xiàn)狀近 20 年來(lái)，移動(dòng)通信在微電子技術(shù)基礎(chǔ)上與計(jì)算機(jī)技術(shù)密切結(jié)合，正在產(chǎn)生革命性飛躍，各種新技術(shù)層出不窮，一代又一代的新系統(tǒng)不斷涌現(xiàn)，短短 20 年間，第一代移動(dòng)通信已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用，第二代移動(dòng)通信系統(tǒng)正日益普及，并且已經(jīng)第一代模擬系統(tǒng)，

4、第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)（ IMT-2000 ）即將進(jìn)入大規(guī)模商用化階段?？傊?，移動(dòng)通信技術(shù)正在以前所未有的速度向前邁進(jìn)，預(yù)計(jì)到 2010 年，在所有通信設(shè)備中移動(dòng)通信設(shè)備將居于首位第2章有關(guān)漫游2.1漫游的概念漫游，它的意義是MS脫離了本管區(qū)的范圍移動(dòng)到其他管區(qū)中區(qū)了，當(dāng)其他用戶呼叫這個(gè)漫游的MS時(shí)，任然撥它原來(lái)的局號(hào)和電話號(hào)碼。顯然，如果蜂窩移動(dòng)通信的系統(tǒng)無(wú)漫游功能，用戶將無(wú)法和這一脫離原管區(qū)的MS接通。而具有漫游功能的系統(tǒng)，則可將此MS接到已脫離本管區(qū)漫游到其他管區(qū)的MS。這一功能對(duì)于在較大范圍的地區(qū)活動(dòng)都有意義。對(duì)漫游用戶一般要在數(shù)據(jù)庫(kù)中建立有權(quán)漫游檔案，在接到其他位置登記后，首先判斷其是否

5、是本網(wǎng)用戶，是否有權(quán)漫游，確認(rèn)后控制所在的交換局允許MS發(fā)出呼叫，進(jìn)行漫游。對(duì)于處在開機(jī)但空閑下的MS，它要不斷的移動(dòng)，在某一個(gè)時(shí)刻它被鎖定于一個(gè)已定義的無(wú)線頻率上，即某個(gè)小區(qū)的BBCH載頻上。當(dāng)MS向遠(yuǎn)離此小區(qū)的方向上移動(dòng)時(shí)，信號(hào)強(qiáng)度就會(huì)減弱，當(dāng)它移動(dòng)到兩個(gè)小區(qū)理論邊界附近的某一點(diǎn)時(shí)，MS就會(huì)因原來(lái)小區(qū)的信號(hào)太弱而決定轉(zhuǎn)到附近信號(hào)強(qiáng)的新的無(wú)線頻率上。為了正確選擇無(wú)線頻率，MS要對(duì)周圍的附近小區(qū)的BCCH載頻的信號(hào)強(qiáng)度進(jìn)行連續(xù)測(cè)量，當(dāng)發(fā)現(xiàn)新的BTS發(fā)出的BCCH載頻信號(hào)強(qiáng)度優(yōu)于原小區(qū)時(shí)，MS就會(huì)鎖定于這個(gè)系的載頻上，這就是移動(dòng)臺(tái)的切換。MS所接收的BCCH載頻的改變并沒(méi)有通知給網(wǎng)絡(luò)。移動(dòng)中的M

6、S，由于接收信號(hào)量的原因，通過(guò)無(wú)線空中接口不時(shí)的改變與網(wǎng)絡(luò)的連接，這種能力就稱為漫游第3章 漫游過(guò)程漫游服務(wù)者，那他就脫離了本管區(qū)的服務(wù)區(qū)。漫游到其他管轄之內(nèi)。在建立呼叫過(guò)程中其包括：位置更新，呼叫轉(zhuǎn)移和呼叫建立三個(gè)過(guò)程。3.1位置更新位置更新涉及到第一次位置的登記，及移動(dòng)臺(tái)從一個(gè)小區(qū)到了另一個(gè)小區(qū)位置的登記。3.1.1第一次登記當(dāng)用戶將移動(dòng)臺(tái)開機(jī)后，它依靠接收到的頻率校正本身的頻率，通過(guò)校正本身的信號(hào)，鎖定到一個(gè)正確的頻率上，從該頻率的信道上接收尋呼信號(hào)和其它信息。假如此MS在寄存器中找不到LAI，它就向該業(yè)務(wù)區(qū)的MSC/VLR發(fā)送位置更新請(qǐng)求消息，通知網(wǎng)絡(luò)它是此位置區(qū)的新用戶。此消息經(jīng)BS

7、S到MSC，最后到VLR。VLR對(duì)消息中含有的國(guó)際移動(dòng)用戶識(shí)別碼（IMSI）或臨時(shí)移動(dòng)臺(tái)識(shí)別碼（TMSI）以及位置信息進(jìn)行分析。此時(shí)MSC/VLR就認(rèn)為該MS被激活，在其數(shù)據(jù)字段中作附著標(biāo)記，這標(biāo)記與IMSI有關(guān)。MSC/VLR向HLR發(fā)送位置更新請(qǐng)求信息。HLR位置更新操作完成后，向VLR發(fā)送位置更新接受消息。最后由MSC向MS發(fā)送位置更新證實(shí)信息，這個(gè)過(guò)程就此完成，至此MS已在HLR和VLR中注冊(cè)登記。位置登記見下圖3.1.1 圖3.1.131.2位置更新位置更新過(guò)程是由MS引發(fā)。當(dāng)MS從一個(gè)位置到另一個(gè)位置區(qū)或從其他歸屬地MSC進(jìn)入新的MSC（被訪MSC）時(shí)，該區(qū)的BS將檢測(cè)到接收的MS

8、的位置區(qū)識(shí)別碼不是本區(qū)的用戶，則此BS向該被訪MSC發(fā)送位置更新報(bào)告。由被訪MSC將位置更新信息送到被訪MSC的HLR，并給出被訪MSC識(shí)別符和MS識(shí)別符，然后將MS漫游通知送至歸屬M(fèi)SC的HLR，與此同時(shí)，被訪問(wèn)MSC的VLR進(jìn)行用戶數(shù)據(jù)注冊(cè)，并將響應(yīng)信號(hào)送至MS。位置更新過(guò)程由MS引發(fā)，MLR.HLR和MS都需要知道位置更新信息，要保持三者的一致性。同一MSC/VLR區(qū)的MS位置更新，只更新VLR中的位置信息；不同MSC/VLR區(qū)的MS位置更新，需要同時(shí)更新VLR和HLR中的位置信息。不同MSC/VLR區(qū)的MS位置更新過(guò)程如圖3.1.2.1所示：MSMS MCS1 MSC2 VLR2 VL

9、R1HLRBS1BS21區(qū)2區(qū)323745658 圖3.1.2.1位置更新過(guò)程說(shuō)明如下。 MS從一個(gè)位置區(qū)（MSC2）向另一個(gè)位置區(qū)（MSC1）移動(dòng)。 由BS1持久發(fā)送廣播信息，MS新受到的位置區(qū)識(shí)別與目前所使用的不同。MS通過(guò)BS1向MSC1發(fā)送我在此的位置更新請(qǐng)求。MSC1將含有其標(biāo)識(shí)和MS識(shí)別碼的位置更新消息送給HLR.HLR發(fā)回響應(yīng)消息，包含相關(guān)的全部用戶數(shù)據(jù)。在被訪問(wèn)的BLR1中進(jìn)行用戶數(shù)據(jù)登記。將有關(guān)位置更新消息通過(guò)BS1發(fā)送至MS。通知原來(lái)的VLR2,刪除與此移動(dòng)用戶有關(guān)的數(shù)據(jù)。3.13移動(dòng)臺(tái)的位置更新的幾種情況位置更新過(guò)程是由MS引發(fā)。在GSM系統(tǒng)中有三個(gè)地方需要知道位置信息，

10、即HLR.VLR.和MS.（或者SIM卡）當(dāng)這個(gè)信息發(fā)生變化時(shí)，需要保持三者的一致。MS開機(jī)后會(huì)對(duì)周圍進(jìn)行測(cè)試，并連接到接收性能最好的廣播信道上。如圖3.1.3.1，移動(dòng)它所處的區(qū)有三種情況： Abtsbtsbtsbscbscvlrmscbscvlrhlrmscauccnsc B C 圖3.1.3.11.在同一位置區(qū)內(nèi)的不同小區(qū)（特征：屬于同一BSC） （如圖中A）其鎖定的BCCH載頻不同，當(dāng)沒(méi)有位置區(qū)的變化，無(wú)需更新。2在同一業(yè)務(wù)區(qū)的不同位置區(qū)（特征：屬于同一MSC）（如圖中B）當(dāng)MS從LA1向LA2移動(dòng)時(shí)，信號(hào)強(qiáng)度會(huì)減弱，當(dāng)它移動(dòng)到邊界某一點(diǎn)時(shí)，MS就會(huì)因原來(lái)小區(qū)信號(hào)太弱而決定轉(zhuǎn)到鄰近信號(hào)

11、強(qiáng)的新的無(wú)線頻率上。為正確選擇頻率，MS要對(duì)周圍的鄰近小區(qū)的BCCH載頻的信號(hào)強(qiáng)度進(jìn)行連續(xù)測(cè)量，當(dāng)發(fā)現(xiàn)新的BTS發(fā)出的BCCH載頻信號(hào)強(qiáng)度優(yōu)于原小區(qū)時(shí)，MS就鎖定于這個(gè)心的載頻上（小區(qū)選擇的規(guī)則主要來(lái)自無(wú)線傳播條件，以達(dá)到最佳傳輸質(zhì)量為目的。一個(gè)正常業(yè)務(wù)狀態(tài)的MS，收聽由業(yè)務(wù)小區(qū)廣播的頻率比偶，從中獲得同一PLMN（公用陸地移動(dòng)網(wǎng)）中鄰近小區(qū)的標(biāo)志信道（CCCH），MS逐一與這些標(biāo)志信道同步，以解調(diào)出每個(gè)BCCH上的信息，從中可以確定PLMN和位置區(qū)標(biāo)志以及各種無(wú)線參數(shù)。MS對(duì)允許接入的小區(qū)計(jì)算其無(wú)線環(huán)境并與當(dāng)前環(huán)境比較，這些處理是與當(dāng)前小區(qū)尋呼信道的接收并行的。當(dāng)MS在同一LA內(nèi)發(fā)現(xiàn)一個(gè)更好

12、的小區(qū)時(shí)，就切換到這個(gè)小區(qū)并收聽新小區(qū)的尋呼信道，同時(shí)監(jiān)視新的標(biāo)識(shí)信道表。位置區(qū)的變化要通知網(wǎng)絡(luò)的MSC，MS要求接入網(wǎng)絡(luò)來(lái)進(jìn)行MSC、VLR內(nèi)的位置更新。此時(shí),VLR中MS的位置就原來(lái)的LA1 ,改為L(zhǎng)A23在不同業(yè)務(wù)區(qū)（特征：屬于不同的MSC）（如圖中C） MS的業(yè)務(wù)區(qū)改變必須通知網(wǎng)絡(luò)，以便能找到漫游的移動(dòng)臺(tái)，MS開機(jī)后就得報(bào)告網(wǎng)絡(luò)它目前的所在位置，當(dāng)它鎖定在新的BCCH的載頻上，并在BCCH消息中得知此時(shí)他所處的位置區(qū)及所屬業(yè)務(wù)區(qū)。首先MS向網(wǎng)絡(luò)發(fā)出位置更新要求，此信息通過(guò)控制接口傳到LA1的BSC，再由他傳到新的MSC。第二步是由新的MSC想HLR發(fā)送位置更新信息。從HLR向新的MSC

13、發(fā)回位置更新請(qǐng)求接受，這個(gè)消息通過(guò)LA1所屬的BSC到新小區(qū)的BTS，再通過(guò)空中接口傳送給MS，這就是位置更新證實(shí)。此時(shí)MS已在新的MSC業(yè)務(wù)區(qū)，他必須刪除舊的MSC中的位置信息，否則它的位置就有兩處，無(wú)法準(zhǔn)確找到它。此時(shí)由HLR向舊的MSC發(fā)送位置刪除信息，舊的MSC得到此信息后，在VLR刪除此移動(dòng)用戶的位置信息，并向HLR報(bào)告位置刪除接受，至此，MS已屬新MSC/VLR中的一個(gè)用戶。3.2呼叫轉(zhuǎn)移當(dāng)用戶呼叫處于漫游狀態(tài)的MS時(shí)，將呼叫轉(zhuǎn)移到漫游的MS的過(guò)程就是呼叫轉(zhuǎn)移過(guò)程。3.3呼叫建立 根據(jù)在歸屬M(fèi)SC的HLR中的查詢，確定出被叫MS目前所處的VRL區(qū)，并向被訪MSC的BLR發(fā)出查詢信息。被訪MSC查出MS的識(shí)別碼，在被訪MSC的區(qū)域內(nèi)進(jìn)行尋呼。當(dāng)被叫MS接收到該呼叫時(shí)，向被訪MSC返回尋呼響應(yīng)，呼叫建立完成。第4章 結(jié)論GSM移動(dòng)通信系統(tǒng)中，為實(shí)現(xiàn)用戶無(wú)論什么時(shí)候，無(wú)論在什么地方懂能實(shí)現(xiàn)移動(dòng)通信，漫游顯得十分重要。在完成漫游業(yè)務(wù)過(guò)程中，首