第5章 GSM數(shù)字蜂窩網(wǎng)

1、第第5 5章章 GSM數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)與數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)與GPRS 第第5章章 GSM數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)與數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)與GPRS 第第5 5章章 GSM數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)與數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)與GPRS 5.1 GSM系統(tǒng)總體系統(tǒng)總體 GSM的歷史可以追溯到的歷史可以追溯到 1982 年，年， 當時，當時， 北歐四北歐四國向歐洲郵電行政大會國向歐洲郵電行政大會CEPT(Conference Europe of Post and Telecommunications)提交了一份建議書，提交了一份建議書， 要要求制定求制定 900 MHz頻段的歐洲公共電信業(yè)務規(guī)范，頻段的歐洲公

2、共電信業(yè)務規(guī)范， 建立建立全歐統(tǒng)一的蜂窩網(wǎng)移動通信系統(tǒng)，全歐統(tǒng)一的蜂窩網(wǎng)移動通信系統(tǒng)， 以解決歐洲各國由以解決歐洲各國由于采用多種不同模擬蜂窩系統(tǒng)造成的互不兼容，于采用多種不同模擬蜂窩系統(tǒng)造成的互不兼容， 無法無法提供漫游服務的問題。提供漫游服務的問題。 第第5 5章章 GSM數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)與數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)與GPRS 同年成立了歐洲移動通信特別小組，同年成立了歐洲移動通信特別小組， 簡稱簡稱GSM(Group Special Mobile)。 在在19821985年期間，年期間， 討論焦點是討論焦點是制定模擬蜂窩網(wǎng)還是數(shù)字蜂窩網(wǎng)的標準，制定模擬蜂窩網(wǎng)還是數(shù)字蜂窩網(wǎng)的標準， 直到直到

3、 1985年年才決定制定數(shù)字蜂窩網(wǎng)標準。才決定制定數(shù)字蜂窩網(wǎng)標準。 1986 年，年， 在巴黎對歐在巴黎對歐洲各國經(jīng)大量研究和實驗后所提出的洲各國經(jīng)大量研究和實驗后所提出的8個數(shù)字蜂窩系統(tǒng)個數(shù)字蜂窩系統(tǒng)進行了現(xiàn)場試驗。進行了現(xiàn)場試驗。 1987年年 5月，月， GSM成員國經(jīng)現(xiàn)場測成員國經(jīng)現(xiàn)場測試和論證比較，試和論證比較， 選定窄帶選定窄帶TDMA方案。方案。 第第5 5章章 GSM數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)與數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)與GPRS 1988 年，年，18 個歐洲國家達成個歐洲國家達成GSM諒解備忘錄，諒解備忘錄， 頒布頒布了了GSM標準，標準， 即泛歐數(shù)字蜂窩網(wǎng)通信標準。即泛歐數(shù)字蜂窩網(wǎng)通

4、信標準。 它包括它包括兩個并行的系統(tǒng)：兩個并行的系統(tǒng)： GSM 900 和和DCS 1800， 這兩個系這兩個系統(tǒng)功能相同，統(tǒng)功能相同， 主要的差異是頻段不同。主要的差異是頻段不同。 在在GSM標準標準中，中， 未對硬件作出規(guī)定，未對硬件作出規(guī)定， 只對功能、只對功能、 接口等作了詳接口等作了詳細規(guī)定，細規(guī)定， 便于不同公司的產(chǎn)品可以互連互通。便于不同公司的產(chǎn)品可以互連互通。第第5 5章章 GSM數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)與數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)與GPRS 5.1.1 網(wǎng)絡結構網(wǎng)絡結構 數(shù)字蜂窩移動通信是在模擬蜂窩移動通信的基礎數(shù)字蜂窩移動通信是在模擬蜂窩移動通信的基礎上發(fā)展起來的，上發(fā)展起來的， 在

5、網(wǎng)絡組成、在網(wǎng)絡組成、 設備配置、網(wǎng)絡功能和設備配置、網(wǎng)絡功能和工作方式上，工作方式上， 二者都有相同之處。二者都有相同之處。 但因數(shù)字蜂窩網(wǎng)采但因數(shù)字蜂窩網(wǎng)采用全數(shù)字傳輸，用全數(shù)字傳輸， 因而在實現(xiàn)技術和管理控制等方面，因而在實現(xiàn)技術和管理控制等方面， 均與模擬蜂窩網(wǎng)有較大的差異。均與模擬蜂窩網(wǎng)有較大的差異。 簡單說來，簡單說來， 數(shù)字蜂窩數(shù)字蜂窩網(wǎng)技術更先進，網(wǎng)技術更先進， 功能更完備且通信更可靠，功能更完備且通信更可靠， 并能適應并能適應方便地與其它數(shù)字通信網(wǎng)方便地與其它數(shù)字通信網(wǎng)(如綜合業(yè)務數(shù)字網(wǎng)如綜合業(yè)務數(shù)字網(wǎng)ISDN、 公用數(shù)據(jù)網(wǎng)公用數(shù)據(jù)網(wǎng)PDN)的互連。的互連。第第5 5章章 G

6、SM數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)與數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)與GPRS GSM蜂窩系統(tǒng)的網(wǎng)絡結構如圖蜂窩系統(tǒng)的網(wǎng)絡結構如圖 5 - 1 所示。所示。 由圖由圖可見，可見， GSM蜂窩系統(tǒng)的主要組成部分可分為蜂窩系統(tǒng)的主要組成部分可分為移動臺移動臺、 基站子系統(tǒng)基站子系統(tǒng)和和網(wǎng)絡子系統(tǒng)網(wǎng)絡子系統(tǒng)。 基站子系統(tǒng)基站子系統(tǒng)(簡稱基站簡稱基站BS)由由基站收發(fā)臺基站收發(fā)臺(BTS)和和基站控制器基站控制器(BSC)組成；組成； 網(wǎng)絡子網(wǎng)絡子系統(tǒng)由系統(tǒng)由移動交換中心移動交換中心(MSC)、 操作維護中心操作維護中心(OMC)、 原籍位置寄存器原籍位置寄存器(HLR)、 訪問位置寄存器訪問位置寄存器(VLR)、 鑒鑒權

7、中心權中心(AUC)和和移動設備識別寄存器移動設備識別寄存器(EIR)等組成。等組成。 一一個個MSC可管理多達幾十個基站控制器，可管理多達幾十個基站控制器， 一個基站控制一個基站控制器最多可控制器最多可控制256個個BTS。 由由MS、 BS和網(wǎng)絡子系統(tǒng)構和網(wǎng)絡子系統(tǒng)構成公用陸地移動通信網(wǎng)（成公用陸地移動通信網(wǎng)（PLMN），）， 該網(wǎng)絡由該網(wǎng)絡由MSC與與公用交換電話網(wǎng)公用交換電話網(wǎng)(PSTN)、 綜合業(yè)務數(shù)字網(wǎng)綜合業(yè)務數(shù)字網(wǎng)(ISDN)和公和公用數(shù)據(jù)網(wǎng)用數(shù)據(jù)網(wǎng)(PDN)進行互連。進行互連。第第5 5章章 GSM數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)與數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)與GPRS 圖 5 - 1 GSM蜂窩

8、系統(tǒng)的網(wǎng)絡結構 BTSBSCVLRMSCOMCHLRAUCEIRBTSBSCMSMSTE基站子系統(tǒng)網(wǎng)絡子系統(tǒng)PSTNISDNPDN第第5 5章章 GSM數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)與數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)與GPRS 1. 移動臺移動臺(MS) 移動臺是移動臺是GSM移動通信網(wǎng)中用戶使用的設備。移動通信網(wǎng)中用戶使用的設備。 移移動臺類型可分為車載臺、動臺類型可分為車載臺、 便攜臺和手機。便攜臺和手機。 其中，其中， 手手機小巧、機小巧、 輕便，輕便， 而且功能也較強，而且功能也較強， 因此使用手機的因此使用手機的用戶占移動用戶的絕大多數(shù)。用戶占移動用戶的絕大多數(shù)。第第5 5章章 GSM數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)

9、與數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)與GPRS 移動臺通過無線接口接入移動臺通過無線接口接入GSM系統(tǒng)，系統(tǒng)， 具有無線傳具有無線傳輸與處理功能。輸與處理功能。 此外，此外， 移動臺必須提供與使用者之間移動臺必須提供與使用者之間的接口，的接口， 比如，比如， 為完成通話呼叫所需要的話筒、為完成通話呼叫所需要的話筒、 揚揚聲器、聲器、 顯示屏和各種按鍵；顯示屏和各種按鍵； 或者提供與其它一些終端或者提供與其它一些終端設備設備(TE)之間的接口，之間的接口， 如與個人計算機或傳真機之間如與個人計算機或傳真機之間的接口。的接口。第第5 5章章 GSM數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)與數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)與GPRS 移動臺的另

10、外一個重要組成部分是移動臺的另外一個重要組成部分是用戶識別模塊用戶識別模塊(SIM)， 亦稱亦稱SIM卡。卡。 它基本上是一張符合它基本上是一張符合ISO(開放開放系統(tǒng)互連系統(tǒng)互連)標準的標準的“智慧智慧”磁卡，磁卡， 其中包含與用戶有關其中包含與用戶有關的無線接口的信息，的無線接口的信息， 也包括鑒權和加密的信息。也包括鑒權和加密的信息。 使用使用GSM標準的移動臺都需要插入標準的移動臺都需要插入SIM卡，卡， 只有當處理異只有當處理異常的緊急呼叫時，常的緊急呼叫時， 才可以在不用才可以在不用SIM卡的情況下操作卡的情況下操作移動臺。移動臺。 SIM卡的應用使一部移動臺可以為不同用戶卡的應用

11、使一部移動臺可以為不同用戶服務，服務， 因為因為GSM系統(tǒng)是通過系統(tǒng)是通過SIM卡來識別移動用戶的，卡來識別移動用戶的， 這為今后發(fā)展個人通信打下了基礎。這為今后發(fā)展個人通信打下了基礎。第第5 5章章 GSM數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)與數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)與GPRS 2. 基站子系統(tǒng)基站子系統(tǒng)(BSS) 基站子系統(tǒng)基站子系統(tǒng)(BSS)是是GSM系統(tǒng)的基本組成部分。系統(tǒng)的基本組成部分。 它通過無線接口與移動臺相接，它通過無線接口與移動臺相接， 進行無線發(fā)送、進行無線發(fā)送、 接收接收及無線資源管理。及無線資源管理。 另一方面，另一方面， 基站子系統(tǒng)與網(wǎng)絡子系基站子系統(tǒng)與網(wǎng)絡子系統(tǒng)統(tǒng)(NSS)中的移動交換

12、中心中的移動交換中心(MSC)相連，相連， 實現(xiàn)移動用戶實現(xiàn)移動用戶與固定網(wǎng)絡用戶之間或移動用戶之間的通信連接。與固定網(wǎng)絡用戶之間或移動用戶之間的通信連接。 基站子系統(tǒng)主要由基站收發(fā)信機基站子系統(tǒng)主要由基站收發(fā)信機(BTS)和基站控制和基站控制器器(BSC)構成。構成。 BTS可以直接與可以直接與BSC相連接，相連接， 也可以也可以通過基站接口設備通過基站接口設備(BIE)采用遠端控制的連接方式與采用遠端控制的連接方式與BSC相連接。相連接。 第第5 5章章 GSM數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)與數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)與GPRS 基站基站(BS)及基站收發(fā)信機（及基站收發(fā)信機（BTS） 移動臺到網(wǎng)絡的接口

13、是基站收發(fā)信機（移動臺到網(wǎng)絡的接口是基站收發(fā)信機（BTS）。）。一個一個BTS由無線收發(fā)信機及多塊用于無線電接口的信號處理模塊組成。由無線收發(fā)信機及多塊用于無線電接口的信號處理模塊組成。BTS位置通常在小區(qū)中心。位置通常在小區(qū)中心。BTS的發(fā)射功率決定小區(qū)的尺寸。一個典的發(fā)射功率決定小區(qū)的尺寸。一個典型的型的BTS通常具有通常具有1到到24個收發(fā)信機（個收發(fā)信機（TRX），每個），每個TRX代表一個單代表一個單獨的獨的RF信道。信道。 功能：在朝功能：在朝BSC側，側，BTS區(qū)分與移動臺有關的話音和控制信令，并通區(qū)分與移動臺有關的話音和控制信令，并通過各自信道傳給過各自信道傳給BSC。在朝。在

14、朝MS側，側，BTS將信令和語音合在一個載波上。將信令和語音合在一個載波上。 第第5 5章章 GSM數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)與數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)與GPRS 功率級GSM900基站的最大功率DCS1800基站的最大功率1320W20W2160W10W380W5W440W2.5W520W610W75W82.5W表5-7 基站的功率等級 第第5 5章章 GSM數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)與數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)與GPRS 基站控制器（基站控制器（BSC） 一個基站控制器（一個基站控制器（BSC）監(jiān)視和控制幾個基站。）監(jiān)視和控制幾個基站。 功能：頻率管理、功能：頻率管理、BTS的控制和交換的控制和交換 。主要有無

15、線信。主要有無線信道安排和釋放、切換的安排。道安排和釋放、切換的安排。 BSC向下連接一系列向下連接一系列BTS，向上連接移動交換中心，向上連接移動交換中心（MSC）。一個）。一個BSC及它相應的及它相應的BTS看成是基站子系看成是基站子系統(tǒng)（統(tǒng)（BSS）。）。 第第5 5章章 GSM數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)與數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)與GPRS 3. 網(wǎng)絡子系統(tǒng)網(wǎng)絡子系統(tǒng)(NSS) 網(wǎng)絡子系統(tǒng)對網(wǎng)絡子系統(tǒng)對GSM移動用戶之間通信和移動用戶移動用戶之間通信和移動用戶與其它通信網(wǎng)用戶之間通信起著與其它通信網(wǎng)用戶之間通信起著管理管理作用。作用。 其主要功其主要功能包括：能包括： 交換、交換、 移動性管理與安

16、全性管理移動性管理與安全性管理等。等。 NSS由由很多功能實體構成，很多功能實體構成， 它們之間的信令傳輸都符合它們之間的信令傳輸都符合CCITT信令系統(tǒng)信令系統(tǒng)7 號協(xié)議。號協(xié)議。 下面分別討論各功能實體下面分別討論各功能實體的主要功能。的主要功能。 第第5 5章章 GSM數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)與數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)與GPRS (1) 移動交換中心移動交換中心(MSC)。 移動交換中心移動交換中心(MSC)是是網(wǎng)絡的網(wǎng)絡的核心核心，它提供交換功能并面向下列功能實體：，它提供交換功能并面向下列功能實體： 基站子系統(tǒng)基站子系統(tǒng)(BSS)、 原籍位置寄存器原籍位置寄存器(HLR)、 訪問位訪問位置寄

17、存器置寄存器(VLR)、 鑒權中心鑒權中心(AUC)、 移動設備識別寄移動設備識別寄存器存器(EIR)、 操作維護中心操作維護中心(OMC)和固定網(wǎng)和固定網(wǎng)(公用電話公用電話網(wǎng)、綜合業(yè)務數(shù)字網(wǎng)等網(wǎng)、綜合業(yè)務數(shù)字網(wǎng)等)， 從而把移動用戶與固定網(wǎng)用從而把移動用戶與固定網(wǎng)用戶、戶、 移動用戶與移動用戶之間互相連接起來。移動用戶與移動用戶之間互相連接起來。第第5 5章章 GSM數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)與數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)與GPRS (2) 原籍位置寄存器。原籍位置寄存器。 原籍位置寄存器簡稱原籍位置寄存器簡稱HLR。 它可以看作是它可以看作是GSM系統(tǒng)的中央數(shù)據(jù)庫，系統(tǒng)的中央數(shù)據(jù)庫， 存儲該存儲該HLR

18、管管轄區(qū)的所有移動用戶的有關數(shù)據(jù)。轄區(qū)的所有移動用戶的有關數(shù)據(jù)。 其中，其中， 靜態(tài)數(shù)據(jù)靜態(tài)數(shù)據(jù)有有移動用戶號碼、訪問能力、移動用戶號碼、訪問能力、 用戶類別和補充業(yè)務等。用戶類別和補充業(yè)務等。 此外，此外， HLR還暫存移動用戶漫游時的有關還暫存移動用戶漫游時的有關動態(tài)信息數(shù)動態(tài)信息數(shù)據(jù)據(jù)。第第5 5章章 GSM數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)與數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)與GPRS 具體功能：具體功能：(1)用戶數(shù)據(jù)的存儲用戶數(shù)據(jù)的存儲(2)用戶數(shù)據(jù)的檢索用戶數(shù)據(jù)的檢索(3)提供移動用戶漫游號（提供移動用戶漫游號（MSRN)(4)鑒權鑒權 (5)登記登記 (6)移動臺去話移動臺去話 (7)HLR的恢復的恢復

19、第第5 5章章 GSM數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)與數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)與GPRS (3) 訪問位置寄存器。訪問位置寄存器。 訪問位置寄存器簡稱訪問位置寄存器簡稱VLR。 它存儲進入其控制區(qū)域內(nèi)來訪移動用戶的有關數(shù)據(jù)，它存儲進入其控制區(qū)域內(nèi)來訪移動用戶的有關數(shù)據(jù)， 這些數(shù)據(jù)是從該移動用戶的原籍位置寄存器獲取并進這些數(shù)據(jù)是從該移動用戶的原籍位置寄存器獲取并進行行暫存暫存的，一旦移動用戶離開該的，一旦移動用戶離開該VLR的控制區(qū)域，的控制區(qū)域， 則則臨時存儲的該移動用戶的數(shù)據(jù)就會被刪除。臨時存儲的該移動用戶的數(shù)據(jù)就會被刪除。 因此，因此， VLR可看作是一個可看作是一個動態(tài)動態(tài)用戶的數(shù)據(jù)庫。用戶的數(shù)據(jù)庫。

20、第第5 5章章 GSM數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)與數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)與GPRS 具體功能：具體功能：(1)用戶數(shù)據(jù)的存儲用戶數(shù)據(jù)的存儲(2)用戶數(shù)據(jù)的檢索用戶數(shù)據(jù)的檢索(3)登記登記(4)移動臺去話移動臺去話(5)鑒權鑒權(6)提供提供MSRN(7)VLR的恢復的恢復第第5 5章章 GSM數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)與數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)與GPRS (4) 鑒權中心。鑒權中心。 GSM系統(tǒng)采取了特別的通信安全系統(tǒng)采取了特別的通信安全措施，包括對移動用戶鑒權，對無線鏈路上的話音、措施，包括對移動用戶鑒權，對無線鏈路上的話音、 數(shù)據(jù)和信令信息進行保密等。數(shù)據(jù)和信令信息進行保密等。 AuC鑒權中心是認證移動用戶

21、的身份以及產(chǎn)生相應認鑒權中心是認證移動用戶的身份以及產(chǎn)生相應認證參數(shù)的功能實體。證參數(shù)的功能實體。AuC對任何試圖入網(wǎng)的用戶進行對任何試圖入網(wǎng)的用戶進行身份認證，只有合法用戶才能接入網(wǎng)中并得到服務。身份認證，只有合法用戶才能接入網(wǎng)中并得到服務。 AuC存儲鑒權存儲鑒權(A3)和加密和加密(A8)算法。算法。AuC只與只與HLR通通信。信。 第第5 5章章 GSM數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)與數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)與GPRS (5) 移動設備識別寄存器。移動設備識別寄存器。 移動設備識別寄存器移動設備識別寄存器(EIR)存儲著移動設備的存儲著移動設備的國際移動設備識別碼國際移動設備識別碼(IMEI)， 通

22、過核查白色、通過核查白色、 黑色和灰色三種清單，黑色和灰色三種清單， 運營部門就可運營部門就可判斷出移動設備是屬于準許使用的，判斷出移動設備是屬于準許使用的， 還是失竊而不準還是失竊而不準使用的，使用的， 還是由于技術故障或誤操作而危及網(wǎng)絡正常還是由于技術故障或誤操作而危及網(wǎng)絡正常運行的運行的MS設備，設備， 以確保網(wǎng)絡內(nèi)所使用的移動設備的以確保網(wǎng)絡內(nèi)所使用的移動設備的惟一性和安全性。惟一性和安全性。 第第5 5章章 GSM數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)與數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)與GPRS (6) 操作維護中心。操作維護中心。 網(wǎng)絡操作維護中心網(wǎng)絡操作維護中心(OMC)負責對全網(wǎng)負責對全網(wǎng)進行監(jiān)控與操作。進

23、行監(jiān)控與操作。 OMC操作維護中心是網(wǎng)絡操作維護人員對全網(wǎng)進行監(jiān)操作維護中心是網(wǎng)絡操作維護人員對全網(wǎng)進行監(jiān)控和操作的功能實體?？睾筒僮鞯墓δ軐嶓w。 功能：接入功能：接入MSC和和BSC,處理來自網(wǎng)絡的錯誤報告處理來自網(wǎng)絡的錯誤報告,控制控制BSC和和BTS的業(yè)務負載。的業(yè)務負載。OMC通過通過BSC對對BTS進行設進行設置并允許操作者檢查系統(tǒng)的相連部分。置并允許操作者檢查系統(tǒng)的相連部分。 第第5 5章章 GSM數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)與數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)與GPRS 4. GSM網(wǎng)絡接口網(wǎng)絡接口 在實際的在實際的GSM通信網(wǎng)絡中，通信網(wǎng)絡中， 由于網(wǎng)絡規(guī)模不同、由于網(wǎng)絡規(guī)模不同、 運營環(huán)境不同和設

24、備生產(chǎn)廠家的不同，運營環(huán)境不同和設備生產(chǎn)廠家的不同， 上述的各個部上述的各個部分可以有不同的配置方法。分可以有不同的配置方法。 比如，比如， 把把MSC和和VLR合合并在一起，并在一起， 或者把或者把HLR、 EIR和和AUC合并為一個實體。合并為一個實體。 不過，不過， 為了各個廠家所生產(chǎn)的設備可以通用，為了各個廠家所生產(chǎn)的設備可以通用， 上述各上述各部分的連接都必須嚴格符合規(guī)定的接口標準及相應的部分的連接都必須嚴格符合規(guī)定的接口標準及相應的協(xié)議。協(xié)議。 第第5 5章章 GSM數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)與數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)與GPRS 5.4 GSM較模擬網(wǎng)的優(yōu)勢較模擬網(wǎng)的優(yōu)勢5.4 .1 GSM

25、系統(tǒng)在抗瑞利衰落及干擾方面均優(yōu)于系統(tǒng)在抗瑞利衰落及干擾方面均優(yōu)于TACS系統(tǒng)系統(tǒng)1、GSM系統(tǒng)具有較為完善的對抗瑞利衰落及符號間干系統(tǒng)具有較為完善的對抗瑞利衰落及符號間干擾的措施擾的措施 （1）天線（空間）分集）天線（空間）分集 （2）跳頻）跳頻:使載頻在幾個頻率點上變化（跳頻），可減使載頻在幾個頻率點上變化（跳頻），可減少信息損失。少信息損失。 （3）均衡：均衡是消除時間色散引起的符號間干擾的）均衡：均衡是消除時間色散引起的符號間干擾的有效措施有效措施 。 第第5 5章章 GSM數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)與數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)與GPRS 2、要求干擾保護比低、要求干擾保護比低 TACS系統(tǒng)要求同頻

26、道干擾系統(tǒng)要求同頻道干擾C/I大于大于17-18 dB，GSM系統(tǒng)在系統(tǒng)在無跳頻時要求無跳頻時要求C/I12 dB，有跳頻時要求，有跳頻時要求C/I9 dB。GSM系系統(tǒng)對鄰道干擾保護比只要求統(tǒng)對鄰道干擾保護比只要求C/I-9 dB，載波偏離，載波偏離400kHz時，時，要求要求C/I-4 dB。由于同頻干擾保護比只要求由于同頻干擾保護比只要求9-12dB，因此在，因此在GSM系統(tǒng)中可系統(tǒng)中可以以采用采用TACS系統(tǒng)中可以用的頻率復用方式系統(tǒng)中可以用的頻率復用方式例如例如43方式方式，如果有跳頻功能而且網(wǎng)絡規(guī)劃考慮周全，也可采用如果有跳頻功能而且網(wǎng)絡規(guī)劃考慮周全，也可采用33或或26方式方式。

27、 第第5 5章章 GSM數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)與數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)與GPRS 5.4 .2 GSM系統(tǒng)在提高網(wǎng)絡容量、業(yè)務種類、系統(tǒng)在提高網(wǎng)絡容量、業(yè)務種類、系統(tǒng)互連和安全保密性方面均優(yōu)于系統(tǒng)互連和安全保密性方面均優(yōu)于TACS系統(tǒng)系統(tǒng) 頻率利用率高、系統(tǒng)容量高頻率利用率高、系統(tǒng)容量高以以10MHz可用頻帶為例可用頻帶為例 ：TACS系統(tǒng)系統(tǒng) 10MHz共有共有400個頻道，按個頻道，按73復用方式復用方式計算，每個小區(qū)只有計算，每個小區(qū)只有18個話音頻道可用（為啥？個話音頻道可用（為啥？400/21-1）。按）。按5%的頻道呼損率和每個用戶忙時話的頻道呼損率和每個用戶忙時話務量務量0.027e

28、rl計算，一個計算，一個3小區(qū)的基站可負荷小區(qū)的基站可負荷13.3853=40.155erl的話務量或可容的話務量或可容1487個用戶。個用戶。第第5 5章章 GSM數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)與數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)與GPRS GSM系統(tǒng)系統(tǒng) 10MHz共有共有50個載波個載波400個信道，按個信道，按TACS的的43（載波數(shù)（載波數(shù)小區(qū)數(shù)）復用方式計算，每個小區(qū)有小區(qū)數(shù)）復用方式計算，每個小區(qū)有31個話音信道個話音信道（400/12=33，考慮到，考慮到GSM一個載波一個載波8個信道，應為個信道，應為32個信道，個信道，去掉去掉1個控制信道，應為個控制信道，應為31個），同樣按個），同樣按5%的頻道

29、呼損率和每的頻道呼損率和每個用戶忙時話務量個用戶忙時話務量0.027erl計算，一個計算，一個3小區(qū)的基站可負荷小區(qū)的基站可負荷25.7733=77.319erl的話務量或可容的話務量或可容2863個用戶。如果按個用戶。如果按TACS的的33復用方式，則每個小區(qū)有復用方式，則每個小區(qū)有39個話音信道個話音信道（400/9=44，考慮到，考慮到GSM一個載波一個載波8個信道，應為個信道，應為40個信道，個信道，去掉去掉1個控制信道，應為個控制信道，應為39個），一個個），一個3小區(qū)的基站可負荷小區(qū)的基站可負荷33.6093=100.827erl的話務量或可容的話務量或可容3734用戶。以上按目前

30、用戶。以上按目前采用的全速率（采用的全速率（FR）計算所得結果。）計算所得結果。如按半速率（如按半速率（HR）考慮，則有：）考慮，則有：43復用方式可容復用方式可容177.82erl的話務量或可容的話務量或可容6586個用戶；個用戶；33復用方式可容復用方式可容244.83erl的話務量或可容的話務量或可容9067個用戶。個用戶。第第5 5章章 GSM數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)與數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)與GPRS 頻率復用方式頻譜利用率系統(tǒng)容量GSM（FR）/TACSGSM（HR）/TACSGSM（FR）/TACSGSM（HR）/TACSGSM 43174359195443TACS 73GSM 3323

31、548127661TACS 73表表5-8 GSM與與TACS的頻譜利用率及容量比較的頻譜利用率及容量比較第第5 5章章 GSM數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)與數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)與GPRS 具有開放的接口和通用的接口標準具有開放的接口和通用的接口標準GSM標準以標準以ITU的規(guī)定為基礎，與的規(guī)定為基礎，與PSTN、ISDN及及BISDN等公眾電信網(wǎng)有完備的互通能力。等公眾電信網(wǎng)有完備的互通能力。支持更多的電信業(yè)務、承載業(yè)務和補充業(yè)務支持更多的電信業(yè)務、承載業(yè)務和補充業(yè)務GSM系統(tǒng)提供的業(yè)務較模擬系統(tǒng)提供的業(yè)務較模擬TACS系統(tǒng)多得多。并具有系統(tǒng)多得多。并具有國際漫游能力。國際漫游能力。保密性和安全性大

32、大提高保密性和安全性大大提高由于采用數(shù)字傳輸，因此可以對全部消息進行加密。由于采用數(shù)字傳輸，因此可以對全部消息進行加密。利用用戶識別鑒權可以防止無權用戶使用利用用戶識別鑒權可以防止無權用戶使用GSM系統(tǒng)。系統(tǒng)。利用用戶識別保密則可使竊聽者不能確定在無線路徑利用用戶識別保密則可使竊聽者不能確定在無線路徑上使用資源的是哪一個用戶，以保證用戶識別系統(tǒng)。上使用資源的是哪一個用戶，以保證用戶識別系統(tǒng)。 第第5 5章章 GSM數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)與數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)與GPRS (1) 主要接口。主要接口。 GSM系統(tǒng)的主要接口是指系統(tǒng)的主要接口是指A接口、接口、 Abis接口和接口和Um接口。接口。 這

33、三種主要接口的定義和標準這三種主要接口的定義和標準化可保證不同廠家生產(chǎn)的移動臺、化可保證不同廠家生產(chǎn)的移動臺、 基站子系統(tǒng)和網(wǎng)絡基站子系統(tǒng)和網(wǎng)絡子系統(tǒng)設備能夠納入同一個子系統(tǒng)設備能夠納入同一個GSM移動通信網(wǎng)運行和使移動通信網(wǎng)運行和使用。用。5.5 GSM網(wǎng)絡接口網(wǎng)絡接口第第5 5章章 GSM數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)與數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)與GPRS A接口。接口。 A接口定義為網(wǎng)絡子系統(tǒng)接口定義為網(wǎng)絡子系統(tǒng)(NSS)與基站子與基站子系統(tǒng)系統(tǒng)(BSS)之間的通信接口。之間的通信接口。 Abis接口。接口。 Abis接口定義為基站子系統(tǒng)的基站控接口定義為基站子系統(tǒng)的基站控制器制器(BSC)與基站收發(fā)信

34、機兩個功能實體之間的通信接與基站收發(fā)信機兩個功能實體之間的通信接口，口， 用于用于BTS(不與不與BSC放在一處放在一處)與與BSC之間的遠端互之間的遠端互連方式。連方式。 Um接口接口(空中接口空中接口)。 Um接口接口(空中接口空中接口)定義為定義為移動臺移動臺(MS)與基站收發(fā)信機與基站收發(fā)信機(BTS)之間的無線通信接之間的無線通信接口，口， 它是它是GSM系統(tǒng)中系統(tǒng)中最重要、最重要、 最復雜最復雜的接口。的接口。 第第5 5章章 GSM數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)與數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)與GPRS (2) 網(wǎng)絡子系統(tǒng)內(nèi)部接口。網(wǎng)絡子系統(tǒng)內(nèi)部接口。 它包括它包括B、 C、 D、 E、 F、 G接

35、口。接口。 B接口，接口， B接口定義為移動交換中心接口定義為移動交換中心(MSC)與訪問與訪問位置寄存器位置寄存器(VLR)之間的內(nèi)部接口，之間的內(nèi)部接口， 用于用于MSC向向VLR詢問有關移動臺詢問有關移動臺(MS)當前位置信息或者通知當前位置信息或者通知VLR有關有關MS的位置更新信息等。的位置更新信息等。第第5 5章章 GSM數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)與數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)與GPRS C接口。接口。 C接口定義為接口定義為MSC與與HLR之間的接口，之間的接口， 用于傳遞路由選擇和管理信息，用于傳遞路由選擇和管理信息， 兩者之間是采用標準兩者之間是采用標準的的 2.048 Mb/s PCM數(shù)

36、字傳輸鏈路實現(xiàn)的。數(shù)字傳輸鏈路實現(xiàn)的。 D接口。接口。 D接口定義為接口定義為HLR與與VLR之間的接口，之間的接口， 用于交換移動臺位置和用戶管理的信息，用于交換移動臺位置和用戶管理的信息， 保證移動臺保證移動臺在整個服務區(qū)內(nèi)能建立和接收呼叫。在整個服務區(qū)內(nèi)能建立和接收呼叫。 由于由于VLR綜合于綜合于MSC中，中， 因此因此D接口的物理鏈路與接口的物理鏈路與C接口相同。接口相同。第第5 5章章 GSM數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)與數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)與GPRS E接口。接口。 E接口為相鄰區(qū)域的不同移動交換中心接口為相鄰區(qū)域的不同移動交換中心之間的接口，之間的接口， 用于移動臺從一個用于移動臺從一

37、個MSC控制區(qū)到另一個控制區(qū)到另一個MSC控制區(qū)時交換有關信息，控制區(qū)時交換有關信息， 以完成越區(qū)切換。以完成越區(qū)切換。 F接口。接口。 F接口定義為接口定義為MSC與移動設備識別寄存與移動設備識別寄存器器(EIR)之間的接口，之間的接口， 用于交換相關的管理信息。用于交換相關的管理信息。 G接口。接口。 G接口定義為兩個接口定義為兩個VLR之間的接口。之間的接口。 第第5 5章章 GSM數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)與數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)與GPRS (3) GSM系統(tǒng)與其它公用電信網(wǎng)接口。系統(tǒng)與其它公用電信網(wǎng)接口。 GSM系統(tǒng)系統(tǒng)通過通過MSC與公用電信網(wǎng)互連，與公用電信網(wǎng)互連， 一般采用一般采用 7

38、 號信令系統(tǒng)號信令系統(tǒng)接口。接口。 其物理鏈接方式是通過在其物理鏈接方式是通過在MSC與與 PSTN或或ISDN交換機之間采用交換機之間采用 2.048 Mb/s 的的PCM數(shù)字傳輸鏈路來實數(shù)字傳輸鏈路來實現(xiàn)的。現(xiàn)的。第第5 5章章 GSM數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)與數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)與GPRS 5.5.2 GSM的區(qū)域、的區(qū)域、 號碼、號碼、 地址與識別地址與識別 1. 區(qū)域定義區(qū)域定義 GSM系統(tǒng)屬于小區(qū)制大容量移動通信網(wǎng)，系統(tǒng)屬于小區(qū)制大容量移動通信網(wǎng)， 在它的在它的服務區(qū)內(nèi)設置有很多基站，服務區(qū)內(nèi)設置有很多基站， 移動通信網(wǎng)在此服務區(qū)內(nèi)，移動通信網(wǎng)在此服務區(qū)內(nèi)， 具有控制、具有控制、 交換

39、功能，交換功能， 以實現(xiàn)位置更新、以實現(xiàn)位置更新、 呼叫接續(xù)、呼叫接續(xù)、 越區(qū)切換及漫游服務等功能。越區(qū)切換及漫游服務等功能。 在由在由GSM系統(tǒng)組成的移動通信網(wǎng)絡結構中，系統(tǒng)組成的移動通信網(wǎng)絡結構中， 其相其相應的區(qū)域定義如圖應的區(qū)域定義如圖 5 - 3 所示。所示。第第5 5章章 GSM數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)與數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)與GPRS 圖圖 5 - 3 GSM的區(qū)域定義的區(qū)域定義 扇區(qū)扇區(qū)基站區(qū)扇區(qū)扇區(qū)基站區(qū)位置區(qū)扇區(qū)扇區(qū)基站區(qū)扇區(qū)扇區(qū)基站區(qū)位置區(qū)MSC區(qū)扇區(qū)扇區(qū)基站區(qū)扇區(qū)扇區(qū)基站區(qū)位置區(qū)扇區(qū)扇區(qū)基站區(qū)扇區(qū)扇區(qū)基站區(qū)位置區(qū)MSC區(qū)PLMN區(qū)GSM 服務區(qū)第第5 5章章 GSM數(shù)字蜂窩移

40、動通信系統(tǒng)與數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)與GPRS (1) GSM服務區(qū)。服務區(qū)。 服務區(qū)是指移動臺可獲得服務的服務區(qū)是指移動臺可獲得服務的區(qū)域，區(qū)域， 即不同通信網(wǎng)即不同通信網(wǎng)(如如PSTN或或ISDN)用戶無需知道移用戶無需知道移動臺的實際位置而可與之通信的區(qū)域。動臺的實際位置而可與之通信的區(qū)域。 (2) 公用陸地移動通信網(wǎng)公用陸地移動通信網(wǎng)(PLMN)。 一個公用陸地移一個公用陸地移動通信網(wǎng)動通信網(wǎng)(PLMN)可由一個或若干個移動交換中心組成?？捎梢粋€或若干個移動交換中心組成。 (3) MSC區(qū)。區(qū)。 MSC區(qū)系指一個移動交換中心所控制區(qū)系指一個移動交換中心所控制的區(qū)域，的區(qū)域， 通常它連接一個

41、或若干個基站控制器，通常它連接一個或若干個基站控制器， 每個每個基站控制器控制多個基站收發(fā)信機。基站控制器控制多個基站收發(fā)信機。 第第5 5章章 GSM數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)與數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)與GPRS (4) 位置區(qū)。位置區(qū)。 位置區(qū)一般由若干個小區(qū)位置區(qū)一般由若干個小區(qū)(或基站區(qū)或基站區(qū))組成，組成， 移動臺在位置區(qū)內(nèi)移動無需進行位置更新。移動臺在位置區(qū)內(nèi)移動無需進行位置更新。 通通常呼叫移動臺時，常呼叫移動臺時， 向一個位置區(qū)內(nèi)的所有基站同時發(fā)向一個位置區(qū)內(nèi)的所有基站同時發(fā)尋呼信號。尋呼信號。 (5) 基站區(qū)?；緟^(qū)。 基站區(qū)系指基站收發(fā)信機有效的無線基站區(qū)系指基站收發(fā)信機有效的無線覆

42、蓋區(qū)，覆蓋區(qū)， 簡稱小區(qū)。簡稱小區(qū)。 (6) 扇區(qū)。扇區(qū)。 當基站收發(fā)信天線采用定向天線時，當基站收發(fā)信天線采用定向天線時， 基站區(qū)分為若干個扇區(qū)?；緟^(qū)分為若干個扇區(qū)。 第第5 5章章 GSM數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)與數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)與GPRS 2. 號碼與識別號碼與識別 各種號碼的定義及用途如下：各種號碼的定義及用途如下： (1) 移動用戶識別碼。移動用戶識別碼。 在在GSM系統(tǒng)中，系統(tǒng)中， 每個用戶每個用戶均分配一個惟一的國際移動用戶識別碼均分配一個惟一的國際移動用戶識別碼(IMSI)。 此碼此碼在所有位置在所有位置(包括在漫游區(qū)包括在漫游區(qū))都是有效的。都是有效的。 通常在呼叫通常在呼

43、叫建立和位置更新時，建立和位置更新時， 需要使用需要使用IMSI。 第第5 5章章 GSM數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)與數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)與GPRS IMSI的總長不超過的總長不超過 15 位數(shù)字，位數(shù)字， 每位數(shù)字僅使用每位數(shù)字僅使用 09 的數(shù)字。的數(shù)字。 由以下部分組成：由以下部分組成： MCC: 移動用戶所屬國家代號，移動用戶所屬國家代號， 占占 3 位數(shù)字，位數(shù)字， 中中國的國的MCC規(guī)定為規(guī)定為 460。 MNC： 移動網(wǎng)號碼，移動網(wǎng)號碼， 最多由兩位數(shù)字組成，最多由兩位數(shù)字組成， 用用于識別移動用戶所歸屬的移動通信網(wǎng)。于識別移動用戶所歸屬的移動通信網(wǎng)。 MSIN: 移動用戶識別碼，移動

44、用戶識別碼， 用以識別某一移動通信用以識別某一移動通信網(wǎng)網(wǎng)(PLMN)中的移動用戶。中的移動用戶。 由由MNC和和MSIN兩部分組成國內(nèi)移動用戶識別碼兩部分組成國內(nèi)移動用戶識別碼(NMSI)。第第5 5章章 GSM數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)與數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)與GPRS (2) 臨時移動用戶臨時移動用戶識別碼識別碼(TMSI) 。 考慮到移動用考慮到移動用戶識別碼的安全性，戶識別碼的安全性， GSM系統(tǒng)能提供安全保密措施，系統(tǒng)能提供安全保密措施， 即空中接口無線傳輸?shù)淖R別碼采用臨時移動用戶識別即空中接口無線傳輸?shù)淖R別碼采用臨時移動用戶識別碼碼(TMSI)代替代替IMSI。 兩者之間可按一定的算法互

45、相兩者之間可按一定的算法互相轉換。轉換。 訪問位置寄存器訪問位置寄存器(VLR)可給來訪的移動用戶分可給來訪的移動用戶分配一個配一個TMSI(只限于在該訪問服務區(qū)使用只限于在該訪問服務區(qū)使用)。 IMSI只在起始入網(wǎng)登記時使用，只在起始入網(wǎng)登記時使用， 在后續(xù)的呼叫中，在后續(xù)的呼叫中， 使用使用TMSI， 以避免通過無線信道發(fā)送其以避免通過無線信道發(fā)送其IMSI， 從而從而防止竊聽者檢測用戶的通信內(nèi)容，防止竊聽者檢測用戶的通信內(nèi)容， 或者非法盜用合法或者非法盜用合法用戶的用戶的IMSI。第第5 5章章 GSM數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)與數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)與GPRS (3) 國際移動設備識別碼。國際

46、移動設備識別碼。 國際移動設備識別碼國際移動設備識別碼(IMEI)是區(qū)別移動臺設備的標志，是區(qū)別移動臺設備的標志， 可用于監(jiān)控被竊或可用于監(jiān)控被竊或無效的移動設備。無效的移動設備。 IMEI的格式如圖的格式如圖 5 - 5 所示。所示。 圖中：圖中： TAC: 型號批準碼，型號批準碼， 由歐洲型號標準中心分配。由歐洲型號標準中心分配。 FAC: 裝配廠家號碼。裝配廠家號碼。 SNR: 產(chǎn)品序號，產(chǎn)品序號， 用于區(qū)別同一個用于區(qū)別同一個TAC和和FAC中中的每臺移動設備。的每臺移動設備。 SP: 備用。備用。第第5 5章章 GSM數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)與數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)與GPRS 圖 5 -

47、5 國際移動設備識別碼(IMEI)的格式 TACFACSNRSPIMEI（ 15位數(shù)字)6位數(shù)字2位數(shù)字6位數(shù)字1位數(shù)字第第5 5章章 GSM數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)與數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)與GPRS (4) 移動臺的號碼。移動臺的號碼。 移動臺的號碼類似于移動臺的號碼類似于PSTN中中的電話號碼，的電話號碼， 是在呼叫接續(xù)時所需撥的號碼，是在呼叫接續(xù)時所需撥的號碼， 其編號其編號規(guī)則應與各國的編號規(guī)則相一致。規(guī)則應與各國的編號規(guī)則相一致。 移動臺的號碼有下移動臺的號碼有下列兩種：列兩種： 移動臺國際移動臺國際ISDN號碼號碼(MSISDN)。 MSISDN為為呼叫呼叫GSM系統(tǒng)中的某個移動用戶所需

48、撥的號碼。系統(tǒng)中的某個移動用戶所需撥的號碼。 一個一個移動臺可分配一個或幾個移動臺可分配一個或幾個MSISDN號碼，號碼， 其組成格式其組成格式如圖如圖 5 - 6 所示。所示。 圖中：圖中：第第5 5章章 GSM數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)與數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)與GPRS 圖 5 - 6 移動臺國際ISDN的格式 CCNDCSN移動臺國內(nèi)有效ISDN 號碼移動臺國際 ISDN 號碼第第5 5章章 GSM數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)與數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)與GPRS CC: 國家代號，國家代號， 即移動臺注冊登記的國家代號，即移動臺注冊登記的國家代號， 中國為中國為 86。 NDC: 國內(nèi)地區(qū)碼，國內(nèi)地區(qū)碼，

49、每個每個PLMN有一個有一個NDC。 SN: 移動用戶號碼。移動用戶號碼。 由由NDC和和SN兩部分組成國內(nèi)兩部分組成國內(nèi)ISDN號碼，號碼， 其長度不其長度不超過超過 13 位數(shù)。位數(shù)。 國際國際ISDN號碼長度不超過號碼長度不超過 15 位數(shù)字。位數(shù)字。第第5 5章章 GSM數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)與數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)與GPRS 移動臺漫游號碼移動臺漫游號碼(MSRN)。 當移動臺漫游到一當移動臺漫游到一個新的服務區(qū)時，個新的服務區(qū)時， 由由VLR給它分配一個給它分配一個臨時性臨時性的漫游的漫游號碼，號碼， 并通知該移動臺的并通知該移動臺的HLR， 用于建立通信路由。用于建立通信路由。 一旦

50、該移動臺離開該服務區(qū)，一旦該移動臺離開該服務區(qū)， 此漫游號碼即被收回，此漫游號碼即被收回， 并可分配給其它來訪的移動臺使用。并可分配給其它來訪的移動臺使用。漫游漫游號碼的組成格式與移動臺國際號碼的組成格式與移動臺國際(或國內(nèi)或國內(nèi))ISDN號碼相同號碼相同。MSISDN只在網(wǎng)絡中關聯(lián)，只在被呼時有效，它只與用戶只在網(wǎng)絡中關聯(lián)，只在被呼時有效，它只與用戶發(fā)生作用，在于它提供用戶可以接受呼叫的號碼。本質(zhì)上發(fā)生作用，在于它提供用戶可以接受呼叫的號碼。本質(zhì)上它是一個目錄號碼，它不用于空中接口。它是一個目錄號碼，它不用于空中接口。 MSRN的使用是非常嚴格的，它只用在網(wǎng)絡實體之間，沒的使用是非常嚴格的，

51、它只用在網(wǎng)絡實體之間，沒有用戶可以訪問它，更進一步說，與有用戶可以訪問它，更進一步說，與MSISDN不同，它不不同，它不是在性能上與一個用戶有關是在性能上與一個用戶有關,而只與特殊呼叫有明顯相關。而只與特殊呼叫有明顯相關。第第5 5章章 GSM數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)與數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)與GPRS 漫游號碼與臨時移動用戶識別碼的區(qū)別：漫游號碼與臨時移動用戶識別碼的區(qū)別： 臨時移動用戶識別碼替代移動用戶識別碼，為了保密臨時移動用戶識別碼替代移動用戶識別碼，為了保密和安全性，在所有位置有效，包括漫游區(qū)。和安全性，在所有位置有效，包括漫游區(qū)。 漫游號碼用于建立路由，僅在漫游時使用，離開漫游漫游號碼用于

52、建立路由，僅在漫游時使用，離開漫游區(qū)即收回。區(qū)即收回。第第5 5章章 GSM數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)與數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)與GPRS (5) 位置區(qū)和基站的識別碼。位置區(qū)和基站的識別碼。 位置區(qū)識別碼位置區(qū)識別碼(LAI)。 在檢測位置更新和信道在檢測位置更新和信道切換時，切換時， 要使用位置區(qū)識別碼要使用位置區(qū)識別碼(LAI)。 位置區(qū)和位置區(qū)和TMSI存在存在SIM卡中?？ㄖ小?在在GSM中，移動臺能夠自動發(fā)起位置更新也可由網(wǎng)絡中，移動臺能夠自動發(fā)起位置更新也可由網(wǎng)絡發(fā)起（周期性位置更新）。位置區(qū)通過位置識別碼發(fā)起（周期性位置更新）。位置區(qū)通過位置識別碼（LAI）來識別。每個位置區(qū)中的小區(qū)有它

53、自己的?。﹣碜R別。每個位置區(qū)中的小區(qū)有它自己的小區(qū)識別碼區(qū)識別碼(CI)。一個。一個LAI和一個和一個CI唯一確認網(wǎng)絡中的每唯一確認網(wǎng)絡中的每個小區(qū)。個小區(qū)。 第第5 5章章 GSM數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)與數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)與GPRS 基站識別色碼基站識別色碼(BSIC)。 基站識別色碼基站識別色碼(BSIC)用于用于移動臺識別相同載頻的不同基站，移動臺識別相同載頻的不同基站， 特別用于區(qū)別在不同特別用于區(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。國家的邊界地區(qū)采用相同載頻且相鄰的基站。 BSIC為一為一個個 6 比特編碼。比特編碼。 NCC（3bit）: PLMN色碼，色碼， 用來識別

54、相鄰的用來識別相鄰的PLMN網(wǎng)。網(wǎng)。 BCC（3bit）：）： BTS色碼，色碼， 用來識別相同載頻的不用來識別相同載頻的不同的基站。同的基站。 第第5 5章章 GSM數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)與數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)與GPRS 位置識別碼（位置識別碼（LAI）和小區(qū)識別碼）和小區(qū)識別碼(CI) MCCMNCLAC位置區(qū)識別碼（LAI）MCC=3bits MNC=2bits LACGPRS服務支持結點服務支持結點(SGSN, Serving GPRS Supporting Node) 對移動終端進行定位和跟蹤對移動終端進行定位和跟蹤,實現(xiàn)和移動終端之間的分組發(fā)送和實現(xiàn)和移動終端之間的分組發(fā)送和接收。接

55、收。 GPRS網(wǎng)關支持結點網(wǎng)關支持結點(GGSN, Gateway GPRS Support Node)將來自將來自SGSN的分組按照其他分組協(xié)議的分組按照其他分組協(xié)議(如如IP,X.25)發(fā)送到其他非發(fā)送到其他非GPRS網(wǎng)絡網(wǎng)絡,或者將來自其他網(wǎng)絡的分組轉發(fā)相應的或者將來自其他網(wǎng)絡的分組轉發(fā)相應的SGSN。 分組控制單元分組控制單元(PCU) 用于分組數(shù)據(jù)的信道管理和信道接入控制。用于分組數(shù)據(jù)的信道管理和信道接入控制。第第5 5章章 GSM數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)與數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)與GPRS GPRS網(wǎng)絡結構網(wǎng)絡結構PCUGPRS服務支持結點:對移動終端進行定位和跟蹤,實現(xiàn)和移動終端之間的分

56、組發(fā)送和接收.GPRS網(wǎng)關支持結點分組控制單元第第5 5章章 GSM數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)與數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)與GPRS GPRS網(wǎng)絡結構網(wǎng)絡結構2、GSM中需要進行改造的設備中需要進行改造的設備 BTS：需軟件升級支持新的邏輯信道結構和編碼方式。：需軟件升級支持新的邏輯信道結構和編碼方式。 BSC：需要增加新的分組數(shù)據(jù)處理單元：需要增加新的分組數(shù)據(jù)處理單元PCU，PCU可以作為可以作為BSC中的一個單元，也可以是一臺單獨的設備。中的一個單元，也可以是一臺單獨的設備。 HLR：需要軟件升級支持：需要軟件升級支持GPRS的用戶數(shù)據(jù)和路由信息以及與的用戶數(shù)據(jù)和路由信息以及與SGSN的的Gr接口。接

57、口。 MSC/VLR：軟件升級支持：軟件升級支持MSC與與SGSN的的Gs接口。接口。 OMC：需要增加對新的網(wǎng)絡單元進行網(wǎng)絡管理的功能。：需要增加對新的網(wǎng)絡單元進行網(wǎng)絡管理的功能。 計費系統(tǒng)：軟件升級支持按流量計費。計費系統(tǒng)：軟件升級支持按流量計費。 終端：終端：GPRS和和GSM采用不同的數(shù)據(jù)類型，需要采用支持采用不同的數(shù)據(jù)類型，需要采用支持GPRS的終端。的終端。第第5 5章章 GSM數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)與數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)與GPRS GPRS邏輯體系結構邏輯體系結構 從邏輯上來說，從邏輯上來說，GPRS通過在通過在GSM網(wǎng)絡結構中網(wǎng)絡結構中增添增添SGSN和和GGSN兩個新的兩個新的

58、網(wǎng)絡節(jié)點來實現(xiàn)。網(wǎng)絡節(jié)點來實現(xiàn)。由于增加了這兩由于增加了這兩個網(wǎng)絡節(jié)點，需個網(wǎng)絡節(jié)點，需要命名新的接口。要命名新的接口。第第5 5章章 GSM數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)與數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)與GPRS GPRS邏輯體系結構邏輯體系結構GPRS體系結構中的接口及參考點體系結構中的接口及參考點lR：非：非ISDN終端與移動終端之間的參考點；終端與移動終端之間的參考點；lGb：SGSN與與BSS之間的接口；之間的接口；lGc：GGSN與與HLR之間的接口；之間的接口；lGd：SMS-GMSC（支持短消息服務的網(wǎng)關（支持短消息服務的網(wǎng)關MSC）之間的接口，）之間的接口， SMS-IWMSC（支持短消息服務的

59、互連（支持短消息服務的互連MSC ）與）與SGSN之間的接口；之間的接口；lGi：GPRS與外部分組數(shù)據(jù)之間的參考點；與外部分組數(shù)據(jù)之間的參考點；lGn：同一：同一GSM網(wǎng)絡中兩個網(wǎng)絡中兩個SGSN之間的接口；之間的接口；lGp：不同：不同GSM網(wǎng)絡中兩個網(wǎng)絡中兩個SGSN之間的接口；之間的接口；lGr：SGSN與與HLR之間的接口；之間的接口；lGs：SGSN與與MSC/VLR之間的接口；之間的接口；lGf：SGSN與與EIR之間的接口；之間的接口；lUm：MS與與GPRS固定網(wǎng)部分之間的無線接口。固定網(wǎng)部分之間的無線接口。第第5 5章章 GSM數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)與數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)與G

60、PRS 分組數(shù)據(jù)鏈路邏輯信道分組數(shù)據(jù)鏈路邏輯信道(1) 分組公共控制信道分組公共控制信道(PCCCH, Packet Common Control Channel) l分組隨機接入信道分組隨機接入信道(PRACH, Packet Randem Access Channel)：只存在于上行鏈路，只存在于上行鏈路，MS用來發(fā)起上行傳輸數(shù)據(jù)和信令信息。分組用來發(fā)起上行傳輸數(shù)據(jù)和信令信息。分組接入突發(fā)和擴展分組接入突發(fā)使用該信道。接入突發(fā)和擴展分組接入突發(fā)使用該信道。l分組尋呼信道分組尋呼信道(PPCH, Packet Paging Channe1)：只存在于下行鏈路。在下行數(shù)據(jù)傳輸之前用于尋呼只存在