移動(dòng)通信原理第一小組

1、組員：周芳芳、胡夢(mèng)湘、顧繼艷、 張杰、楊波1 1、概述、概述 出發(fā)點(diǎn)為了建立一個(gè)呼叫連接需要解決的問(wèn)題 用戶所在的位置 用戶識(shí)別用戶所需要提供的業(yè)務(wù) 操作過(guò)程 移動(dòng)性管理過(guò)程（越區(qū)漫游時(shí)）建立或釋放控制信道和業(yè)務(wù)信道設(shè)備和用戶的識(shí)別無(wú)線鏈路、地面鏈路的交換和連接建立點(diǎn)到點(diǎn)的通信鏈路各種位置寄存器中移動(dòng)臺(tái)位置信息 正在通話的登記、修改或刪除越區(qū)轉(zhuǎn)換位置更新位置更新v目的使移動(dòng)臺(tái)總與網(wǎng)絡(luò)保持聯(lián)系，以便移動(dòng)臺(tái)在網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍內(nèi)的任何地方都能接入到網(wǎng)絡(luò)內(nèi)v內(nèi)容移動(dòng)用戶的登記以及相關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)移動(dòng)用戶位置更新切換移動(dòng)用戶的周期位置更新移動(dòng)用戶的登記及相關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)移動(dòng)用戶的登記及相關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)v SIMSIM（Sub

2、scriber Identity ModuleSubscriber Identity Module）卡）卡功能存有用戶身份證所需的信息執(zhí)行一些與安全保密有關(guān)的信息存儲(chǔ)與網(wǎng)絡(luò)和用戶有關(guān)的管理數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)由CPU、ROM、RAM、EEPROM等部件組成完整的單片計(jì)算機(jī)。內(nèi)容用戶管理的有關(guān)信息：國(guó)際移動(dòng)用戶識(shí)別號(hào)（IMSI）、鑒權(quán)密鑰（Ki）、用戶接入等控制以及用戶注冊(cè)的業(yè)務(wù)種類(lèi)和相關(guān)網(wǎng)絡(luò)信息等。移動(dòng)用戶位置更新移動(dòng)用戶從一個(gè)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)區(qū)到達(dá)另外一個(gè)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)移動(dòng)用戶從一個(gè)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)區(qū)到達(dá)另外一個(gè)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)區(qū)時(shí)，系統(tǒng)所進(jìn)行的位置更新操作區(qū)時(shí)，系統(tǒng)所進(jìn)行的位置更新操作位置更新請(qǐng)求過(guò)程通常移動(dòng)用戶處于開(kāi)機(jī)空閑狀態(tài)時(shí)

3、，被鎖定在所在小區(qū)的廣播信道載頻上位置識(shí)別信息ID網(wǎng)絡(luò)兩次ID是否相同不發(fā)送位置請(qǐng)求信息位置更新過(guò)程 網(wǎng)絡(luò)端接收到請(qǐng)求信息后將移動(dòng)臺(tái)注冊(cè)到一個(gè)新的VLR區(qū)域 用戶的歸屬寄存器HLRHLR與新的VLRVLR交換數(shù)據(jù)得到移動(dòng)用戶的新位置信息 HLRHLR通知移動(dòng)臺(tái)所屬的舊的VLRVLR刪除用戶有關(guān)信息移動(dòng)用戶的周期位置更新解決問(wèn)題網(wǎng)絡(luò)在特定時(shí)間未能收到來(lái)自移動(dòng)臺(tái)的任何信息方法系統(tǒng)采取強(qiáng)制登記措施，要求MSMS每隔一定時(shí)間登記一次由一個(gè)在移動(dòng)臺(tái)的定時(shí)器控制移動(dòng)臺(tái)每隔一定時(shí)間便向網(wǎng)絡(luò)發(fā)送一次位置更新請(qǐng)求信息如果在特定時(shí)間內(nèi)網(wǎng)絡(luò)接收不到某用戶的周期位置更新消息，則對(duì)其做去“附著”處理（認(rèn)為移動(dòng)臺(tái)已不在服

4、務(wù)區(qū)內(nèi)或移動(dòng)臺(tái)電池耗盡）呼叫建立過(guò)程呼叫建立過(guò)程移動(dòng)臺(tái)的被呼過(guò)程移動(dòng)臺(tái)的主呼過(guò)程移動(dòng)臺(tái)的被呼過(guò)程以固定網(wǎng)（PSTN）呼叫移動(dòng)用戶為例過(guò)程：(1)固定網(wǎng)的用戶撥打移動(dòng)用戶的電話號(hào)碼MSISDNMSISDN(2)PSTNPSTN交換機(jī)分析MSISDNMSISDN號(hào)碼(3)GMSCGMSC分析MSISDNMSISDN號(hào)碼(4)HLRHLR分析由GMSCGMSC發(fā)來(lái)的信息(5)HLRHLR查詢當(dāng)前為被呼叫移動(dòng)用戶服務(wù)的MSC/VLRMSC/VLR(6)由正在服務(wù)于被呼用戶的MSC/VLRMSC/VLR得到呼叫的路由信息(7)MSC/VLRMSC/VLR將呼叫的路由信息傳送給HLR(8)GMSCGMSC

5、接收包含MSRN的路由信息MSISDN號(hào)碼的分析PSTN交換機(jī)分析MSISDN號(hào)碼PSTN分析NDC，將接續(xù)轉(zhuǎn)接到相應(yīng)移動(dòng)網(wǎng)的關(guān)口移動(dòng)交換中心（GMSC）GMSC分析MSISDN號(hào)碼GMSC分析MSISDN號(hào)碼得到被呼用戶所在的歸屬寄存器HLR的地址GMSC發(fā)送一個(gè)攜帶MSISDN的消息給HLR，以得到用戶呼叫的路由信息路由信息的查找及傳送HLR查詢正在服務(wù)于被呼用戶的MSC/VLR目的：在VLR中得到被呼用戶的狀態(tài)信息以及呼叫建立的路由信息由正在服務(wù)于被呼用戶的MSC/VLR得到呼叫的路由信息正在服務(wù)于被呼用戶的MSC/VLR產(chǎn)生一個(gè)移動(dòng)漫游號(hào)碼MSRNMSC/VLR將呼叫的路由信息傳送給H

6、LR在此傳送過(guò)程，HLR對(duì)路由信息不做任何處理，而是直接將其傳送給GMSC。連接被叫用戶vGMSC和MSC/VLR的連接GMSCGMSC接收包含MSRNMSRN的路由信息，并分析MSRNMSRN，得到被叫的路由信息向服務(wù)于被叫用戶的MSC/VLRMSC/VLR發(fā)送攜有MSRNMSRN的呼叫建立請(qǐng)求消息服務(wù)于被呼用戶的MSC/VLRMSC/VLR接到此消息，通過(guò)檢查VLRVLR識(shí)別被叫號(hào)碼，找到被叫用戶移動(dòng)臺(tái)的始呼過(guò)程 移動(dòng)用戶通過(guò)隨機(jī)接入信道（RACHRACH）向系統(tǒng)發(fā)送接入請(qǐng)求信息 MSC/VLRMSC/VLR分配給用戶一個(gè)專(zhuān)用通道，查看主呼用戶的類(lèi)別并標(biāo)記此主叫用戶示忙 若系統(tǒng)允許該主呼用

7、戶接入網(wǎng)絡(luò)，則MSC/VLRMSC/VLR發(fā)證實(shí)接入請(qǐng)求消息 主呼用戶發(fā)起呼叫 如果被呼用戶是固定用戶，則系統(tǒng)直接將被呼用戶號(hào)碼經(jīng)固定網(wǎng)（PSTNPSTN）路由至目的地 如果被呼號(hào)是同網(wǎng)中的其他移動(dòng)臺(tái)，則MSCMSC以類(lèi)似從固定網(wǎng)發(fā)起呼叫處理方式，進(jìn)行HLRHLR的請(qǐng)求過(guò)程，轉(zhuǎn)接被呼用戶的移動(dòng)交換機(jī) 一旦接通被呼用戶的鏈路準(zhǔn)備好，網(wǎng)絡(luò)便向主呼用戶發(fā)出呼叫建立證實(shí)，并給它分配專(zhuān)用業(yè)務(wù)行到TCHTCH 主呼用戶等候被呼用戶響應(yīng)證實(shí)信號(hào)，這時(shí)完成移動(dòng)用戶呼叫過(guò)程始呼建立過(guò)程示意圖移動(dòng)臺(tái)發(fā)起呼叫過(guò)程越區(qū)切換與漫游 越區(qū)切換越區(qū)切換 的定義的定義 越區(qū)切換越區(qū)切換 的策略的策略 越區(qū)切換越區(qū)切換的種類(lèi)的

8、種類(lèi)越區(qū)切換的定義切換：將正處于通話狀態(tài)的MSMS轉(zhuǎn)移到新的業(yè)務(wù)信道上（新的小區(qū)）的過(guò)程目的保證通信的連續(xù)性操作識(shí)別新的小區(qū)分配給移動(dòng)臺(tái)在新小區(qū)的話音信道和控制信道原因信號(hào)強(qiáng)度或質(zhì)量下降到門(mén)限以下，此時(shí)移動(dòng)臺(tái)北切換到信號(hào)強(qiáng)度較強(qiáng)的相鄰小區(qū) 由移動(dòng)臺(tái)發(fā)起由移動(dòng)臺(tái)發(fā)起由于某小區(qū)業(yè)務(wù)信道容量全被占用或幾乎全占用，這時(shí)移動(dòng)臺(tái)被切換到業(yè)務(wù)信道容量較空閑的相鄰小區(qū) 由上由上級(jí)實(shí)體發(fā)起級(jí)實(shí)體發(fā)起越區(qū)切換的策略v 分散控制移動(dòng)臺(tái)與基站均參與測(cè)量接收信號(hào)的強(qiáng)度（RSSI）和質(zhì)量（BER）移動(dòng)臺(tái)對(duì)不同基站RSSI進(jìn)行測(cè)量，將測(cè)量結(jié)果報(bào)告給基站基站對(duì)移動(dòng)臺(tái)所占用的業(yè)務(wù)信道TCH進(jìn)行測(cè)量，并報(bào)告給基站控制器BSC，最

9、后由基站控制器決定是否需要切換越區(qū)切換種類(lèi)同一BSC內(nèi)不同小區(qū)間的切換同一MSC/VLR內(nèi)不同BSC控制的小區(qū)間的切換不同MSC/VLR控制的小區(qū)間的切換同一BSC內(nèi)不同小區(qū)間的切換v BSC需要建立與新基站之間的鏈路，并在新的小區(qū)基站分配一個(gè)業(yè)務(wù)信道TCHv 網(wǎng)絡(luò)MSC對(duì)這種切換不做控制同一MSC內(nèi)不同BSC控制的小區(qū)間切換網(wǎng)絡(luò)參與切換過(guò)程 原BSC向MSC請(qǐng)求切換 建立MSC與新BSC、新的BTS的鏈路 選擇并保留新小區(qū)空閑TCH供MS切換后使用 命令MS切換到新頻率的新的TCH上 切換成功后MS需要了解周?chē)^(qū)的信息，若位置區(qū)域法傷了變化，呼叫完成后必須進(jìn)行位置更新不同MSC控制的小區(qū)間

10、的切換v 路由信息當(dāng)MS從正在為其服務(wù)的原MSC的區(qū)域移動(dòng)到目標(biāo)MSC的區(qū)域時(shí)，目標(biāo)MSC要向原MSC提供路由信息以建立兩個(gè)移動(dòng)交換機(jī)的連接v 切換號(hào)碼（HON）路由信息由切換號(hào)碼提供HON=CC+NDC+SNCC為國(guó)家碼NDC為數(shù)字蜂窩移動(dòng)業(yè)務(wù)接入號(hào)SN為移動(dòng)用戶號(hào)信令v定義：v在網(wǎng)絡(luò)中傳輸著各種信號(hào)，其中一部分是我們需要的（例如打電話的語(yǔ)音，上網(wǎng)的數(shù)據(jù)包等等），而另外一部分是我們不需要的（只能說(shuō)不是直接需要）它用來(lái)專(zhuān)門(mén)控制電路的，這一類(lèi)型的信號(hào)我們就稱之為信令，信令的傳輸需要一個(gè)信令網(wǎng)。 v嚴(yán)格地講，信令是這樣一個(gè)系統(tǒng)，它允許程控交換、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫(kù)、網(wǎng)絡(luò)中其它“智能”節(jié)點(diǎn)交換下列有關(guān)信息：呼

11、叫建立、監(jiān)控（S Supervisionupervision）、拆除（TeardownTeardown）、分布式應(yīng)用進(jìn)程所需的信息（進(jìn)程之間的詢問(wèn)/響應(yīng)或用戶到用戶的數(shù)據(jù)）、網(wǎng)絡(luò)管理信息。 v最傳統(tǒng)的信令是中國(guó)一號(hào)信令，過(guò)去電話用的多，現(xiàn)在基本用的最多的是七號(hào)信（電話和網(wǎng)絡(luò)傳輸都用到）。 v 分類(lèi)：v 信令按其用途分為用戶信令和局間信令兩類(lèi)。 v 用戶信令作用于用戶終端設(shè)備(如電話機(jī))和電話局的交換機(jī)之間,后者作用于兩個(gè)用中繼線連接的交換機(jī)之間。 v 局間信令分類(lèi)主要有隨路信令和共路信令，隨路信令就是說(shuō)信令網(wǎng)就附在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)或是電話網(wǎng)絡(luò)上，不需要重新建一個(gè)網(wǎng)絡(luò)，而共路信令則是需要重新建設(shè)一個(gè)信

12、令網(wǎng)（主要是在局端之間），例如打電話：當(dāng)我們開(kāi)始打電話的時(shí)候，拿起電話機(jī)時(shí)就有信號(hào)傳到當(dāng)?shù)氐碾娦啪侄?，一系列交換后，本局端就先在網(wǎng)絡(luò)上發(fā)送信令，等對(duì)端收到信令后回應(yīng)一個(gè)信令同意通話，此時(shí)網(wǎng)絡(luò)上傳輸信令功能就算完成了，開(kāi)始傳輸語(yǔ)音信號(hào)，就可以通話了。等電話結(jié)束的時(shí)候，同樣需要通過(guò)信令來(lái)控制電路拆除。 v 總之，信令實(shí)際上就是一種用于控制的信號(hào)。 v7號(hào)信令v7號(hào)信令：又稱為公共信道信令。即以時(shí)分方式在一條高速數(shù)據(jù)鏈路上傳送一群話路信令的信令方式，通常用于局間。 v在中國(guó)使用的7號(hào)信令系統(tǒng)稱為中國(guó)7號(hào)信令系統(tǒng)。SS7網(wǎng)是一個(gè)帶外數(shù)據(jù)通信網(wǎng)，它疊加在運(yùn)營(yíng)者的交換網(wǎng)之上，是支撐網(wǎng)的重要組成部分。在固定電話網(wǎng)或ISDN網(wǎng)局間，完成本地、長(zhǎng)途和國(guó)際的自動(dòng)、半自動(dòng)電話接續(xù)；在移動(dòng)網(wǎng)內(nèi)的交換局間提供本地、長(zhǎng)途和國(guó)際電話呼叫業(yè)務(wù)，以及相關(guān)的移動(dòng)業(yè)務(wù)，如短信等業(yè)務(wù)；為固定網(wǎng)和移動(dòng)網(wǎng)提供智能網(wǎng)業(yè)務(wù)和其他增值業(yè)務(wù)；提供對(duì)運(yùn)行管理和維護(hù)信息的傳遞和采集。 v7 7號(hào)信令網(wǎng)大致由以下幾部分組成，信令點(diǎn)是SS7SS7信令網(wǎng)中處理控制消息的節(jié)點(diǎn)，產(chǎn)生消息的信令點(diǎn)為該消息的源信令點(diǎn)，接收消息的信令點(diǎn)為該消息的目的信令點(diǎn)。有以下三類(lèi)信令點(diǎn)： v（1）SSPSSP(業(yè)務(wù)交換點(diǎn))是信令消息的產(chǎn)生或終結(jié)點(diǎn)，實(shí)質(zhì)上就是本地交換系統(tǒng)（或交換中心COCO），它發(fā)起呼叫或接收呼入。 v（2）STPSTP(