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

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PSTNPLMNPSTN:PublicSwitchingTelephoneNetworkPLMN:PublicLandMobileNetwork4GSM系統(tǒng)組成(一)MSBTSBTSBTSBSCMSCHLRVLROMC”R”UmInterfaceAbisInterfaceAInterfaceBSSOMC”S”EIRNSSAUCOSS5GSM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（callsetup,callrouting,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6GSM系統(tǒng)組成(三)HLR：歸屬位置寄存器存儲(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)7VLR：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)8GSM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9GSM系統(tǒng)組成(六)BSS(BaseStationSubsystem):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10GSM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)基本控制功能跳頻RF功率控制等MS：mobilestationGSM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.11GSM系統(tǒng)系統(tǒng)規(guī)范的重要內(nèi)容－接口接口名定位用途接口名定位用途UmMS-BTS無線接口EMSC-SM-GMSC短消息傳輸AbisBTS-BSC多種MSC-MSC切換ABSC-MSC多種GVLR-HLR用戶信息管理CGMSC-HLR主叫HLR尋址FMSC-EIR手機(jī)身份驗(yàn)證SM-GMSC-HLR主叫短消息尋址BMSC-VLR多種DVLR-HLR本地和用戶信息管理HHLR-AUC鑒權(quán)數(shù)據(jù)交換小區(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+CIGSM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+0123-4567，86+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H0H1H2H3XXXXXX。其中H0H1H2H3與MSISDN號(hào)碼中的H0H1H2H3有對應(yīng)的轉(zhuǎn)換規(guī)則；XXXXXX為用戶號(hào)碼。

IMSI用于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：

MCC＋MNC＋LAC

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_H0H1H2H3_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))

MSC1HLR1(MSISDN)VLR2(IMSI)3(MSRN4(MSRN5(MSRN)RadioSystemRadioSystemMSC2ABMSISDNIMSI21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）TMSC1TMSC1（一級(jí)匯接局）長途本地TMSC2MSCGMSC（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)惠州本地網(wǎng)汕尾本地網(wǎng)陽江本地網(wǎng)茂名本地網(wǎng)湛江本地網(wǎng)云浮本地網(wǎng)肇慶本地網(wǎng)江門本地網(wǎng)潮州本地網(wǎng)汕頭本地網(wǎng)揭陽本地網(wǎng)梅州本地網(wǎng)河源本地網(wǎng)東莞本地網(wǎng)深圳本地網(wǎng)清遠(yuǎn)本地網(wǎng)韶關(guān)本地網(wǎng)廣州本地網(wǎng)佛山本地網(wǎng)順德本地網(wǎng)中山本地網(wǎng)珠海本地網(wǎng)佛山B1中山B1廣州B2廣州B1惠州B1深圳B1汕頭B1深圳B2湛江B1江門B1網(wǎng)狀網(wǎng)廣州A1廣州A2各A局到B局間均有直達(dá)鏈路24哈爾濱地區(qū)黑龍江省GSM網(wǎng)絡(luò)分布及連接（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)TMSCA1TMSCA2TMSCB1TMSCB225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G1SSP1258/1259語音信箱WAP長春G526基礎(chǔ)概念1：中繼相關(guān)概念（續(xù)）ABCTrunkgroup1Trunkgroup2Route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Trunk27長春G1局話路配置情況28長春G1局信令基本情況29PCM調(diào)制TS0TS1TS15TS16TS31TS17………………話音頻率：300~3400HZ采樣頻率： 4000X2=8000HZ采樣值：0~255，用8bit表示1TS=8*8000=64Kb/sE1(Trunk)=32*TS=2.048Mb/s

125us30中繼群話路64K話音一次群(E1)2.048Mb/s二次群(E4)8.448Mb/s三次群(E16)34.368Mb/sSDH STM1155.520Mb/sSTM4622.080Mb/sSTM162488.320Mb/s31隨路信令-CAS(ChannalAssociatedSignalling)

如NO.1信令，R2信令A(yù)BTrunkgroup+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AssociatedTS0: 同步時(shí)隙TS16：信令時(shí)隙TS1－TS15，TS17－TS31：話務(wù)時(shí)隙32ABTrunkgroupLinkset

共路信令-CCS(CommonChannelSignalling)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=14.25X10n=0.2Xn_max=2850n1=64X1000X3600/((5.5/2)X140)=5.98X10n2=3600X0.7/60=4234中國移動(dòng)信令網(wǎng)

SPLSTPHSTPSPSPLSTPSP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35ABSPHSTPLSTPSTP(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?？谀蠈幧虾Ｄ喜贾菸靼补枮I沈陽天津長春寧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LSTP37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LSTP1B平面A平面廣州HSTP1廣州HSTP2省際HSTP佛山本地網(wǎng)順德本地網(wǎng)中山本地網(wǎng)珠海本地網(wǎng)云浮本地網(wǎng)肇慶本地網(wǎng)江門本地網(wǎng)陽江本地網(wǎng)茂名本地網(wǎng)湛江本地網(wǎng)東莞本地網(wǎng)深圳本地網(wǎng)惠州本地網(wǎng)汕尾本地網(wǎng)潮州本地網(wǎng)汕頭本地網(wǎng)揭陽本地網(wǎng)梅州本地網(wǎng)河源本地網(wǎng)清遠(yuǎn)本地網(wǎng)韶關(guān)本地網(wǎng)廣州本地網(wǎng)移動(dòng)數(shù)據(jù)網(wǎng)GZH1GZH2GZL1GZL2HZL1SZL1SZL2FSL1JML1STL1VLRHLRB省H1B省H2A省H1A省H2SSP39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G21258/1259長春SSP40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；411.4、中國聯(lián)通一級(jí)信令匯接網(wǎng)結(jié)構(gòu)北京上?！瓘V州杭州沈陽中國聯(lián)通在部分省份設(shè)立一對HSTP（目前G網(wǎng)共13對，C網(wǎng)10對），用以轉(zhuǎn)接大區(qū)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（LocationUpdating）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（IMSIAttach）

IMSIAttach或IMSIDetach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431.2.4.2.3.3.4.BSCMSCVLRHLRLA-LA’MSC/VLR內(nèi)位置更新444.4.BSCMSCVLRHLR.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46newBSCMSC-BMSC-AOldBSC1.5.2.7.7.10.6.5.3.4.10.10.9.8.MSC間HO47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)(SignallingPoint)：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(signallingLink)：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（SignallingLinkSet）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)間信令鏈路屬同一信令鏈路組網(wǎng)管中常用概念49信令轉(zhuǎn)接點(diǎn)（STP-SignallingTransferPoint）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(SignallingRoute)信令消息從源點(diǎn)到目的點(diǎn)所走的路徑信令路由組(SignallingRouteSet)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(SignalingPointCoding)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：0xFF即255信令網(wǎng)中SP的地址或標(biāo)識(shí)有國際信令網(wǎng)和各國國內(nèi)信令網(wǎng)，各網(wǎng)分別編址。國際網(wǎng)采用14位我國采用24位，分成3個(gè)8位組，如下:網(wǎng)管中常用概念51湖北網(wǎng)元信令點(diǎn)編碼等信息5217湖北武漢027武漢MSC1/SSPMSC/SSP西門子SR8.0255-017-255OK

武漢MSC2/SSPMSC/SSP西門子SR8.0255-017-241

武漢MSC3/SSPMSC/SSP西門子SR8.0255-017-240

武漢MSC4/SSPMSC/SSP西門子SR8.0255-017-242

武漢GMSC1GMSC愛立信R8255-017-249