第一章移動通信基本知識

（通信企業(yè)管理）第一章移動通信基本知識培訓教材移動通信基本知識深圳市中興通訊股份有限公司第一章引言1.1移動通信概述隨著社會的進步、經濟和科技的發(fā)展，特別是計算機、程控交換、數字通信的發(fā)展，近些年來，移動通信系統(tǒng)以其顯著的特點和優(yōu)越性能得以迅猛發(fā)展，應用在社會的各個方面，到目前為止，全球移動用戶超過1億，預計到本世紀末用戶數將達到2億。無線通信的發(fā)展?jié)摿Υ笥谟芯€通信的發(fā)展，它不僅僅提供普通的電話業(yè)務功能，并能提供或即將提供豐富的多種業(yè)務，滿足用戶的需求。移動通信的主要目的是實現任何時間、任何地點和任何通信對象之間的通信。從通信網的角度看，移動網可以看成是有線通信網的延伸，它由無線和有線兩部分組成。無線部分提供用戶終端的接入，利用有限的頻率資源在空中可靠地傳送話音和數據；有線部分完成網絡功能，包括交換、用戶管理、漫游、鑒權等，構成公眾陸地移動通信網PLMN。從陸地移動通信的具體實現形式來分主要有模擬移動通信和數字移動通信這兩部種。移動通信系統(tǒng)從40年代發(fā)展至今，根據其發(fā)展歷程和發(fā)展方向，可以劃分為三個階段：1.1.1第一代――模擬蜂窩通信系統(tǒng)第一代移動電話系統(tǒng)采用了蜂窩組網技術，蜂窩概念由貝爾實驗室提出，70年代在世界許AMPS（高級移動電話業(yè)務）在1979年成為現實?，F在存在于世界各地比較實用的、容量較大的系統(tǒng)主要有：（1）北美的AMPS；（2）北歐的NMT-450/900；（3）英國的TACS；其工作頻帶都在450MHz和900MHz附近，載頻間隔在30kHz以下。鑒于移動通信用戶的特點：一個移動通信系統(tǒng)不僅要滿足區(qū)內，越區(qū)及越局自動轉接信道的功能，還應具有處理漫游用戶呼叫（包括主被叫）的功能。因此移動通信系統(tǒng)不僅希望有一個與公眾網之間開放的標準接口，還需要一個開放的開發(fā)接口。由于移動通信是基于固定電話網的，因此由于各個模擬通信移動網的構成方式有很大差異，所以總的容量受著很大的限制。鑒于模擬移動通信的局限性，因此盡管模擬蜂窩移動通信系統(tǒng)還會以一定的增長率在近幾年內繼續(xù)發(fā)展，但是它有著下列致命的弱點：A)各系統(tǒng)間沒有公共接口。B)無法與固定網迅速向數字化推進相適應，數字承載業(yè)務很難開展。C)頻率利用率低，無法適應大容量的要求。D)安全.利用率低，易于被竊聽，易做"假機"。這些致命的弱點將妨礙其進一步發(fā)展，因此模擬蜂窩移動通信將逐步被數字蜂窩移動通信所替代。然而，在模擬系統(tǒng)中的組網技術仍將在數字系統(tǒng)中應用。1.1.2第二代――數字蜂窩移動通信系統(tǒng)由于TACS等模擬制式存在的各種缺點，90年代開發(fā)出了以數字傳輸、時分多址和窄帶碼分多址為主體的移動電話系統(tǒng)，稱之為第二代移動電話系統(tǒng)。代表產品分為兩類：1.1.2.1TDMA系統(tǒng)TDMA系列中比較成熟和最有代表性的制式有：泛歐GSM、美國D-AMPS和日本PDC。（1）D-AMPS是在1989年由美國電子工業(yè)協(xié)會EIA完成技術標準制定工作，1993年正式投入商用。它是在AMPS的基礎商改造成的，數模兼容，基站和移動臺比較復雜。（2）日本的JDC（現已更名為PDC）技術標準在1990年制定，93年使用，只限于本國使用。（3）歐洲郵電聯(lián)合會CEPT的移動通信特別小組（SMG）在88年制定了GSM第一階段標準phase1，工作頻帶為900MHz左右，90年投入商用；同年，應英國要求，工作頻帶為1800MHz的GSM規(guī)范產生。上述三種產品的共同點是數字化，時分多址、話音質量比第一代好，保密性好、可傳送數據、能自動漫游等。三種不同制式各有其優(yōu)點，PDC系統(tǒng)頻譜利用率很高，而D-AMPS系統(tǒng)容量最大，但GSM技術最成熟，而且它以OSI為基礎，技術標準公開，發(fā)展規(guī)模最大。1.1.2.2N-CDMA系統(tǒng)N-CDMA（碼分多址）系列主要是以高通公司為首研制的基于IS-95的N-CDMA（窄帶CDMA1987年開始系統(tǒng)研究，1990年被美國電子工業(yè)協(xié)會接受，由于北美地區(qū)已經有統(tǒng)一的AMPS模擬系統(tǒng)，該系統(tǒng)按雙模式設計。隨后頻帶擴展到1900MHz，即基于N-CDMA的PCS1900。1.1.3第三代――IMT-2000隨著用戶的不斷增長和數字通信的發(fā)展，第二代移動電話系統(tǒng)逐漸顯示出它的不足之處。首先是頻帶太窄，不能提供如高速數據、慢速圖像與電視圖像等的各種寬帶信息業(yè)務；其次是GSM雖然號稱“全球通，實際未能實現真正的全球漫游，尤其是在移動電話用戶較多的國家如美國，日本均未得到大規(guī)模的應用。而隨著科學技術和通信業(yè)務的發(fā)展，需要的將是一個綜合現有移動電話系統(tǒng)功能和提供多種服務的綜合業(yè)務系統(tǒng)，所以國際電聯(lián)要求在2000年實現商用化的第三代移動通信系統(tǒng)，即IMT-2000，它的關鍵特性有：（1）包含多種系統(tǒng)；（2）世界范圍設計的高度一致性；（3）IMT-2000內業(yè)務與固定網絡的兼容；（4）高質量；（5）世界范圍內使用小型便攜式終端。具有代表性的第三代移動通信系統(tǒng)技術：主要存在兩個標準：（1）以Qualcomm公司為代表提出的與IS-95系統(tǒng)反向兼容的寬帶cdmaOne建議。建議采用多級DS-CDMA，射頻信道帶寬1.25/10/20MHz，PN碼片率為1.288/3.6864/7.3728/14.7456Mbps。采用多級的目的在于將5MHz分為3個1.25MHz帶寬的信道，以便于IS-95后向兼容，可以共享或重疊。美國考慮在IMT-2000網絡發(fā)展目標上，支持寬帶分組交換網為核心，將當前的從功能上分層的網絡模式演變成端到端的客戶-服務器模式。（2）專門開發(fā)與GSM系統(tǒng)反向兼容的UMTS標準，包括兩個子方案：日本的W-CDMA日本最大的移動電話運營商NTTDoCoMo提出的建議為相干多碼率寬帶CDMA（W-CDMA日本的第二代移動電話系統(tǒng)并沒有成為全球化標準，而在第三代IMT-2000網絡技術方案上，日本決心走全球化合作的道路。在支持ITU的IMT-2000家族及接口概念基礎上，有意參照無線傳輸技術的合作方式，支持歐洲的GSMUMTS的網絡概念?，F在愛立信等公司以與NTTDoCoMo公司合作，共同提出無線傳輸技術采用W-CDMA，而核心網路則沿用GSM網絡平臺，其目的在于能從GSM演進到第三代IMT-2000。歐洲的TD-CDMA歐洲西門子和阿爾卡特等公司提出了一種TD-CDMA。該方案將FDMA/TDMA/CDMA組合在一起。其特點是信道間隔擴展為1.6MHz，但它的幀結構和時隙結構與GSM相同，擴展因子為16，可支持每時隙8個用戶。由于每時隙僅8（JointDetection）從而不需快速功率控制和減少碼間干擾，另外還可采用時分雙工（TDDGSM兼容。此方案便于由GSM平滑過渡到第三代，故受到很多GSM供應商支持。IMT-2000的頻譜分配：1992年世界無線電管制大會的規(guī)定：IMT-2000頻譜分配如下：上行頻段：1885~2025MHz；下行頻段：2110~2200MHz；移動衛(wèi)星業(yè)務頻段：1980~2010MHz；2170~2200MHz；從上面的分配可以看出，其上、下行頻段是不對稱的，因此有的系統(tǒng)提出利用不對稱的頻段以TDD方式提供業(yè)務。但是在IMT-2000頻譜分配上，各國家和地區(qū)的考慮并不相同，不可能完全遵照這樣的頻譜安排。1.2移動通信的特點移動通信：對于通話的雙方，只要有一方處于移動狀態(tài)，即構成移動通信方式。移動通信是有線通信的延伸，與有線通信相比具有以下特點：1.終端用戶的移動性：移動通信的主要特點在于用戶的移動性，需要隨時知道用戶當前位置，以完成呼叫、接續(xù)等功能；用戶在通話時的移動性，還涉及到頻道的切換問題等。2.無線接入方式：移動用戶與基站系統(tǒng)之間采用無線接入方式，頻率資源的有限性、用戶與基站系統(tǒng)之間信全保護（鑒權、加密）等。3．漫游功能：移動通信網之間的自動漫游，移動通信網與其他網絡的互通（公用電話網、綜合業(yè)務第二章GSM通信系統(tǒng)2.1GSM的發(fā)展GSM數字移動通信系統(tǒng)源于歐洲。早在80年代初，歐洲已有幾大模擬蜂窩移動系統(tǒng)在運營，例如北歐的NMT（北歐移動電話）和英國的TACS也提供移動業(yè)務。但是模擬系統(tǒng)有一些限制：第一，盡管在80年代初的過低估計下，移動業(yè)務的潛在需求也遠遠超過當時模擬蜂窩網的預計容量；第二，運營中的不同系統(tǒng)不能向用戶提供兼容性：一個TACS終端不能進入NMT網，一個NMT終端也不能進入TACS網。為了方便全歐洲統(tǒng)一使用移動電話，需要一種公共的系統(tǒng)。1982年在歐洲郵電行政大會（CEPT）上成立“移動特別小組（GroupSpecialMobile）簡稱“GSM”，開始制定使用于泛歐各國的一種數字移動通信系統(tǒng)的技術規(guī)范。1990年完成了GSM900的規(guī)范，產生一套12章規(guī)范系列。隨著設備的開發(fā)和數字蜂窩移動通信網的建立，GSM逐漸演變?yōu)椤叭蛞苿油ㄐ畔到y(tǒng)（GlobalSystemforMobileCommunication）的簡稱。2.2GSM系統(tǒng)的技術規(guī)范及其主要性能GSM標準共有12章規(guī)范系列，即：01系列：概述02系列：業(yè)務方面03系列：網絡方面04系列：MS－BS接口和規(guī)約（空中接口第2、3層）05系列：無線路徑上的物理層（空中接口第1層）06系列：話音編碼規(guī)范07系列：對移動臺的終端適配08系列：BS到MSC接口（A和Abis接口）09系列：網絡互連10系列：暫缺11系列：設備和型號批準規(guī)范12系列：操作和維護GSM的主要特點可以歸結為：1.頻譜效率。由于采用了高效調制器、信道編碼、交織、均衡和語音編碼技術，使系統(tǒng)具有高頻譜效率。2.容量。由于每個信道傳輸帶寬增加，使同頻復用栽干比要求降低至9dB，故GSM系統(tǒng)的同頻復用模式可以縮小到4/12或3/9甚至更?。M系統(tǒng)為7/21速率話音編碼的引入和自動話務分配以減少越區(qū)切換的次數，使GSM系統(tǒng)的容量效率（每兆赫每小區(qū)的信道數）比TACS系統(tǒng)高3～5倍。3.話音質量。鑒于數字傳輸技術的特點以及GSM規(guī)范中有關空中接口和話音編碼的定義，在門限值以上時，話音質量總是達到相同的水平而與無線傳輸質量無關。4.開放的接口。GSM標準所提供的開放性接口，不僅限于空中接口，而且報刊網絡直接以及網絡中個設備實體之間，例如A接口和Abis接口。5.安全性。通過鑒權、加密和TMSI號碼的使用，達到安全的目的。鑒權用來驗證用戶的入網權利。加密用于空中接口，由SIM卡和網絡AUC的密鑰決定。TMSI是一個由業(yè)務網絡給用戶指定的臨時識別號，以防止有人跟蹤而泄漏其地理位置。6.與ISDN、PSTN等的互連。與其他網絡的互連通常利用現有的接口，如ISUP或TUP等。7.在SIM卡基礎上實現漫游。漫游是移動通信的重要特征，它標志著用戶可以從一個網絡自動進入另一個網絡。GSM系統(tǒng)可以提供全球漫游，當然也需要網絡運營者之間的某些協(xié)議，例如計費。在GSM系統(tǒng)中，漫游是在SIM卡識別號以及被稱為IMSI的國際移動用戶識別號的基礎上實現的。這意味著用戶不必帶著終端設備而只需帶其SIM卡進入其他國家即可。終端設備可以租借，仍可達到用戶號碼不變，計費帳號不變的目的。2.3GSM系統(tǒng)關鍵技術2.3.1工作頻段的分配1.工作頻段我國陸地公用蜂窩數字移動通信網GSM通信系統(tǒng)采用900MHz頻段：890～915（移動臺發(fā)、基站收）935～960（基站發(fā)、移動臺收）雙工間隔為45MHz，工作帶寬為25MHz，載頻間隔為200kHz。隨著業(yè)務的發(fā)展，可視需要向下擴展，或向1.8GHz頻段的GSM1800過渡，即1800MHz頻段：1710～1785（移動臺發(fā)、基站收）1805～1880（基站發(fā)、移動臺收）雙工間隔為95MHz，工作帶寬為75MHz，載頻間隔為200kHz。2.頻道間隔相鄰兩頻道間隔為200kHz。每個頻道采用時分多址接入（TDMA）方式，分為8個時隙，即8200kHz/8＝25kHz。將來GSM采用半速率話音編碼后，每個頻道可容納16個半速率信道。2.3.2多址方案GSM通信系統(tǒng)采用的多址技術：頻分多址（FDMA）和時分多址（TDMA）結合，還加上跳頻技術。GSM在無線路徑上傳輸的一個基本概念是：傳輸的單位是約一百個調制比特的序列，它稱為一個“突發(fā)脈沖。脈沖持續(xù)時間優(yōu)先，在無線頻譜中也占一有限部分。它們在時間窗和頻率窗內發(fā)送，我們稱之為間隙。精確地講，間隙的中心頻率在系統(tǒng)頻帶內間隔200kHz安排（FDMA0.577ms（更精確地是15/26ms）出現一次（TDMA應于相同間隙的時間間隔稱為一個時隙，它的持續(xù)時間將作為一種時間單位，稱為BP（突這樣一個間隙可以在時間/頻率圖中用一個長15/26ms，寬200KHz的小矩形表示（見GSM中規(guī)定的200KHz帶寬稱為一個頻隙。圖在時域和頻域中的間隙在GSM系統(tǒng)中，每個載頻被定義為一個TDMA幀，相當于FDMA系統(tǒng)的一個頻道。每幀包括8個時隙（TS0－7TDMA幀有一個TDMA幀號。TDMA幀號是以3小時28分53秒760毫秒（204851268BP或者說20485126個TDMA幀）為周期循環(huán)編號的。每20485126個TDMA幀為一個超高幀，每一個超高幀又可分為2048個超幀，一個超幀是5126個TDMA幀的序列（6.12成。復幀分為兩種類型。26幀的復幀：它包括26個TDMA幀（268BP120ms。51個這樣的復幀組成一個超幀。這種復幀用于攜帶TCH（和SACCH加FACCH51幀的復幀：它包括51個TDMA幀（518BP3060/13ms。26個這樣的復幀組成一個超幀。這種復幀用于攜帶BCH和CCCH。2.3.3無線接口管理在GSM通信系統(tǒng)中，可用無線信道數遠小于潛在用戶數，雙向通信的信道只能在需要時才分配。這與標準電話網有很大的區(qū)別，在電話網中無論有無呼叫，每個終端都與一個交換機相連。在移動網中，需要根據用戶的呼叫動態(tài)地分配和釋放無線信道。不論是移動臺發(fā)出的呼叫，還是發(fā)往移動臺的呼叫，其建立過程都要求用專門方法使移動臺接入系統(tǒng)，從而獲得一條信道。在GSM中，這個接入過程是在一條專用的移動臺－－基站信道上實現的。這個信道與用于傳送尋呼信息的基站――移動臺信道一起稱為GSM的公用信道，因為它同時攜帶發(fā)自/發(fā)往許多移動臺的信息。相反地，在一定時間內分配給一單獨移動臺的信道稱作專用信道。由于這種區(qū)別，可以定義移動臺的兩種宏狀態(tài)：空閑模式：移動臺在偵聽廣播信道，此時它不占用任一信道。專用模式：一條雙向信道分配給需要通信的移動臺，使它可以利用基礎設施進行雙向點對點通信。接入過程使移動臺從空閑模式轉到專用模式。2.3.4GSM信道GSM中的信道分為物理信道和邏輯信道，一個物理信道就為一個時隙（TS道是根據BTS與MS之間傳遞的信息種類的不同而定義的不同邏輯信道，這些邏輯信道映射到物理信道上傳送。從BTS到MS的方向稱為下行鏈路，相反的方向稱為上行鏈路。邏輯信道又分為兩大類，業(yè)務信道和控制信道。1.業(yè)務信道（TCH）：用于傳送編碼后的話音或客戶數據，在上行和下行信道上，點對點（BTS對一個MS，或反之）方式傳播。2.控制信道：用于傳送信令或同步數據。根據所需完成的功能又把控制信道定義成廣播、公共及專用三種控制信道，它們又可細分為：2.3.5保密措施GSM系統(tǒng)在安全性方面有了顯著的改進，GSM與保密相關的功能有兩個目標：第一，包權。防止未授權的接入是通過鑒權（即插入的SIM卡與移動臺提供的用戶標識碼是否一致的安全性檢查）實現的。從運營者方面看，該功能是頭等重要的，尤其在國際漫游情況下，被訪問網絡并不能控制用戶的記錄，也不能控制它的付費能力。保護用戶的隱私是通過不同手段實現時，對傳輸加密可以防止在無線信道上竊聽通信。大多數的信令也可以用同樣方法保護，以防止第三方了解被叫方是誰。另外，以一個臨時代號替代用戶標識是使第三方無法在無線信道上跟蹤GSM用戶的又一機制。2.3.5.1PIN碼這是一種簡單的鑒權方法。在GSM系統(tǒng)中，客戶簽約等信息均被記錄在SIM卡中。SIM卡插到某個GSM終端設備中，便視作自己的電話機，通話的計費帳單便記錄在此SIM卡名下。為防止盜打，帳單上產生訛誤計費，在SIM卡上設置了PIN碼操作（類似計算機上的PasswordPIN碼是由4～8位數字組成，其位數由客戶自己決定。如客戶輸入了一個錯誤的PIN碼，它會給客戶一個提示，重新輸入，若連續(xù)3次輸入錯誤，SIM卡就被閉鎖，即使將SIM卡拔出或關掉手機電源也無濟于事，必須向運營商申請，由運營商為用戶解鎖。2.3.5.2鑒權鑒權的計算如下圖所示。其中RAND是網絡側對用戶的提問，只有合法的用戶才能夠給出正確的回答SRES。RAND是由網絡側AUC的隨機數發(fā)生器產生的，長度為128比特，它的值隨機地在0～2128－1（成千上萬億）范圍內抽取。SRES稱為符號響應，通過用戶唯一的密碼參數（Ki）的計算獲取，長度為32比特。Ki以相當保密的方式存儲于SIM卡和AUC中，用戶也不了解自己的Ki，Ki可以是任意格式和長度的。A3算法為鑒權算法，由運營者決定，該算法是保密的。A3算法的唯一限制是輸入參數的長度（RAND是128比特）和輸出參數尺寸（SRES必須是322.3.5.3加密在GSM中，傳輸鏈路中加密和解密處理的位置允許所有專用模式下的發(fā)送數據都用一種方法保護。發(fā)送數據可以是用戶信息（語音、數據……加密和解密是對114個無線突發(fā)脈沖編碼比特與一個由特殊算法產生的114比特加密序列進行異或運算（A5算法）完成的。為獲得每個突發(fā)加密序列，A5對兩個輸入進行計算：一個是幀號碼，另一個是移動臺與網絡之間同意的密鑰（稱為Kc下行鏈路上使用兩個不同的序列：對每一個突發(fā)，一個序列用于移動臺內的加密，并作為BTS中的解密序列；而另一個序列用于BTS的加密，并作為移動臺的解密序列。1.幀號：幀號編碼成一連串的三個值，總共加起來22比特。對于各種無線信道，每個突發(fā)的幀號都不同，所有同一方向上給定通信的每個突發(fā)使用不同的加密序列。2.A5算法A5算法必須在國際范圍內規(guī)定，該算法可以描述成由22比特長的參數（幀號碼）和64比特長參數（Kc）生成兩個114比特長的序列的黑盒子。3.密鑰Kc開始加密之前，密鑰Kc必須是移動臺和網絡同意的。GSM中選擇在鑒權期間計算密鑰Kc；然后把密鑰存貯于SIM卡的永久內存中。在網絡一側，這個“潛在”的密鑰也存貯于拜訪MSC/VLR中，以備加密開始時使用。由RAND（與用于鑒權的相同）和Ki計算Kc的算法為A8算法。與A3算法（由RAND和Ki計算SRES的鑒權算法）類似，可由運營者選擇決定。Kc的計算如下圖所示。2.3.5.4用戶身份保護加密對于機密信息十分有效，但不能用來在無線路徑上保護每一次信息交換。首先，加密不能應用于公共信道；其次，當移動臺轉到專用信道，網絡還不知道用戶身份時，也不能加密。第三方就有可能在這兩種情況下幀聽到用戶身份，從而得知該用戶此時漫游到的地點。這對于用戶的隱私性來說是有害的，GSM中為確保這種機密性引入了一個特殊的功能。在可能的情況下通過使用臨時移動用戶身份號TMSI替代用戶身份IMSI，可以得到保護。TMSI由MSC/VLR分配，并不斷地進行更換，更換周期由網絡運營者設置。2.3.6GSM通信系統(tǒng)的組成GSM系統(tǒng)（GlobalSystemforMobileCommunication）又稱全球移動通信系統(tǒng)（全球GSM通信系統(tǒng)主要由移動交換子系統(tǒng)（MSSBSS）和移動臺（MS）三大部分組成，如圖1－1所示。其中MSS與BSS之間的接口為A接口，BSS與MS之間的接口為Um接口。GSM規(guī)范對系統(tǒng)的A接口和Um接口都有明確的規(guī)定，也就是說，A接口和Um接口是開放的接口。圖1－1GSM系統(tǒng)的組成1.移動交換子系統(tǒng)MSS完成信息交換、用戶信息管理、呼叫接續(xù)、號碼管理等功能。2.基站子系統(tǒng)BSSBSS系統(tǒng)是在一定的無線覆蓋區(qū)中由MSC控制，與MS進行通信的系統(tǒng)設備，完成信道的分配、用戶的接入和尋呼、信息的傳送等功能。3.移動臺MSMS是GSM系統(tǒng)的移動用戶設備，它由兩部分組成，移動終端和客戶識別卡（SIM移動終端就是“機，它可完成話音編碼、信道編碼、信息加密、信息的調制和解調、信息發(fā)射和接收。SIM卡就是“人，它類似于我們現在所用的IC卡，因此也稱作智能卡，存有認證客戶身份所需的所有信息，并能執(zhí)行一些與安全保密有關的重要信息，以防止非法客戶進入網路。SIM卡還存儲與網路和客戶有關的管理數據，只有插入SIM卡后移動終端才能接入進網。4.操作維護子系統(tǒng)GSM子系統(tǒng)還包括操作維護子系統(tǒng)（OMCGSM網絡進行管理和監(jiān)控。通過它實現對GSM網內各種部件功能的監(jiān)視、狀態(tài)報告、故障診斷等功能。第三章數字公用陸地移動通信網PLMN數字公用陸地移動通信網PLMN的網絡結構見下圖3－1，如圖所示從物理實體來看，數字PLMN網包括：移動終端、BSS子系統(tǒng)和MSS子系統(tǒng)等部分。移動終端與BSS子系統(tǒng)通過標準的Um無線接口通信，BSS子系統(tǒng)與MSS子系統(tǒng)通過標準的A接口通信。圖3－1PLMN網絡結構其中：BSC,BaseStationController,基站控制器BTS,BaseTransceiverStation,基站收發(fā)信機MSC,MobileservicesSwitchingCenter,移動交換中心OMC,OperationandMaintenanceCenter,操作維護中心AUC,AuthenticationCentre,鑒權中心EIR,EquipmentIdentificationRegister,設備識別登記器HLR,HomeLocationRegister,歸屬位置登記器VLR,VistorLocationRegister,拜訪位置登記器MS,MobileStation,移動臺ISDN,IntergratedServiceDigitalNetwork,綜合業(yè)務數字網PSTN,PublicSwitchingTelephoneNetwork,公用電話交換網PSPDN,PublicSwitchedDataNetwork,公用數據交換網PLMN,PublicLandMobileNetwork,公用陸地移動網3.1BSS子系統(tǒng)基站子系統(tǒng)BSS為PLMN網絡的固定部分和無線部分提供中繼，一方面BSS通過無線接口直接與移動臺實現通信連接，另一方面BSS又連接到移動交換子系統(tǒng)MSS的移動交換中心MSC?；咀酉到y(tǒng)BSS可分為兩部分。通過無線接口與移動臺相連的基站收發(fā)信臺（BTS）以及與移動交換中心相連的基站控制器（BSCBTS負責無線傳輸、BSC負責控制與管理。一個BSS系統(tǒng)由一個BSC與一個或多個BTS組成，BSS子系統(tǒng)可由多個BSC和BTS組成。一個基站控制器BSC根據話務量需要可以控制數十個BTS。BTS可以直接與BSC相連，也可以通過基站接口設備BIE與遠端的BSC相連?；咀酉到y(tǒng)還應包括碼變換器（TC）和子復用設備（SM圖3－2為典型的BSS子系統(tǒng)結構圖。圖3－2BSS子系統(tǒng)結構圖其中：TC,TransCoder,碼型變換器SM,SubMultiplexing,子復用BIE,BasestationInterfaceEquipment,基站接口設備如上圖，BSS的組成：（1）基站收發(fā)信臺（BTS）：基站收發(fā)信臺（BTS）包括基帶單元、載頻單元和控制單元三部分，屬于基站系統(tǒng)的無線部分，是由基站控制器控制，服務于某個小區(qū)的無線收發(fā)信設備，完成BSC與無線信道之間的轉換，實現BTS與MS之間通過空中接口的無線傳輸及相關的控制功能。當BTS與BSC為遠端配置方式時，則需采用Abis接口，這時，BTS與BSC兩側都需配置BIE設備；而當BSC與BTS之間的間隔不超過10米時，可將BSC與BTS直接相連，采用內部BS接口，不需要接口設備BIE。（2）基站控制器（BSC）：BSC是基站系統(tǒng)（BSS）的控制部分，在BSS中起交換作用。BSC一端可與多個BTS相連，另一端與MSC和操作維護中心OMC相連，BSC面向無線網絡，主要負責完成無線網絡管理、無線資源管理及無線基站的監(jiān)視管理，控制移動臺和BTS無線連接的建立、接續(xù)和拆除等管理，控制完成移動臺的定位、切換和尋呼，提供語音編碼、碼型變換和速率適配等功能，并能完成對基站子系統(tǒng)的操作維護功能。BSS中的BSC所控制的BTS的數量隨業(yè)務量的大小而改變。（3）碼型變換器（TC）：碼型變換器TC主要完成16kbit/sRPE-LTP(規(guī)則脈沖激勵長期預測)編碼和64kbit/sA律PCM之間的語音變換。在典型的實施方案中，ZXG10-TC位于MSC與BSC之間。當TC位于MSC側時，通過MSC和BSC之間以及BSC和BTS之間的傳輸線路子復用器SM、BIE，可以充分利用在空中接口使用的低語音編碼傳輸速率，降低傳輸線路的成本。BSC與TC之間的接口稱為Ater接口；在TC與MSC之間的接口稱為A接口。3.2MSS子系統(tǒng)移動交換子系統(tǒng)MSS完成GSM的主要交換功能，同時管理用戶數據和移動性所需的數據庫。MSS子系統(tǒng)的主要作用是管理GSM移動用戶之間的通信和GSM移動用戶與其它通信網用戶之間的通信。如上圖3－1所示，移動交換子系統(tǒng)MSS包括七個功能單元。移動交換中心（MSC）拜訪位置寄存器（VLR）歸屬位置寄存器（HLR）鑒權中心（AUC）設備識別寄存器（EIR）短消息中心（SC）1.移動交換中心（MSC）MSC是PLMN的核心。MSC對位于它所覆蓋區(qū)域中的移動臺進行控制和完成話路接續(xù)的

功能，也是PLMN和其他網絡之間的接口。它完成通話接續(xù)，計費，BSS和MSC之間的切換

和輔助性的無線資源管理、移動性管理等功能。另外，為了建立至移動臺的呼叫路由，每

個MSC還完成GMSC的功能，即查詢移動臺位置信息的功能。MSC從三種數據庫，拜訪位置寄存器（VLRHLR）和鑒權中心（AUC）中

取得處理用戶呼叫請求所需的全部數據。反之，MSC根據其最新數據更新數據庫。2.拜訪位置寄存器（VLR）VLR通常與MSC合設，其中存儲MSC所管轄區(qū)域中的移動臺（稱拜訪客戶）的相關用戶

數據，包括：用戶號碼、移動臺的位置區(qū)信息、用戶狀態(tài)和用戶可獲得的服務等參數。

VLR是一個動態(tài)用戶數據庫。VLR從移動用戶的歸屬位置寄存器（HLR）處獲取并存貯

必要的數據，一旦移動用戶離開該VLR的控制區(qū)域，則重新在另一個VLR登記，原VLR將

取消該移動用戶的數據記錄。3.歸屬位置寄存器（HLR）HLR存儲管理部門用于移動用戶管理的數據。每個移動用戶都應在其歸屬位置寄存器（HLR）注冊登記，它主要存儲兩類信息：一是有關移動用戶的參數，包括移動用戶識別號碼、訪問能力、用戶類別和補充業(yè)務等數據；一是有關移動用戶目前所處位置的信息，以便建立至移動臺的呼叫路由，例如MSC、VLR地址等。4.鑒權中心（AUC）AUC屬于HLR的一個功能單元部分，專門用于GSM系統(tǒng)的安全性管理。鑒權中心產生鑒權三參數組（隨機數RAND、符號響應SRES、加密鍵Kc線接口上的話音、數據、信令信號進行加密，防止無權用戶接入和保證移動用戶通信的安全。5.設備識別寄存器（EIR）EIR存儲有關移動臺設備參數。完成對移動設備的識別、監(jiān)視、閉鎖等功能，以防止非法移動臺的使用。EIR中存有三種名單：（1）白名單――存貯已分配給可參與運營的GSM各國的所有設備識別標識IMEI。（2）黑名單――存貯所有應被禁用的設備識別標識IMEI。（3）灰名單――存貯有故障的以及未經型號認證的設備識別標識IMEI，由網路運營者決定。6.短消息中心（SC）短消息中心提供短消息業(yè)務功能。短消息業(yè)務（SHORTMESSAGESERVICE：SMS）提供在GSM網絡中移動用戶和固定用戶之間或移動用戶和移動用戶之間發(fā)送訊息長度較短的信息。短消息業(yè)務功能是一種類似于傳呼機的業(yè)務功能，但是它具有尋呼網絡無法具備的優(yōu)點：即保證到達和雙向尋呼功能。點對點短消息業(yè)務包括移動臺MS發(fā)起的短消息業(yè)務MO/PP及移動臺終止的短消息業(yè)務MT/PP。點對點短消息的傳遞與發(fā)送由短消息中心SC進行中繼。短消息中心的作用像郵局一樣，接收來自各方面的郵件，然后把它們進行分揀，再發(fā)給各個用戶。短消息中心的主要功能是接收、存儲和轉發(fā)用戶的短消息。通過短消息中心能夠更可靠地將信息傳送到目的地。如果傳送失敗，短消息中心保存失敗消息直至發(fā)送成功為止。短消息業(yè)務的另一個突出特點是，即使移動臺處于通話狀態(tài)，仍然可以同時接收短消息。3.3操作維護中心（OMC）OMC系統(tǒng)按照功能劃分成幾大模塊，各大模塊又分為前臺和后臺兩個子模塊，強調各模塊的獨立性以及模塊間接口的通用性，以適應系統(tǒng)結構的變化及功能的增加。OMC與GSM系統(tǒng)各網絡單元的關系如下圖所示：OMC即操作維護中心，用于對GSM系統(tǒng)的交換實體進行管理。它主要具有以下功能：維護測試功能、障礙檢測及處理功能、系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)視功能、系統(tǒng)實時控制功能、局數據的修改、性能管理、用戶跟蹤、告警、話務統(tǒng)計功能等。OMC的功能大部分分布在MSC/VLR、HLR/AUC、BSS等實體中與操作維護相關的有關模塊中完成，OMC操作臺主要實現OMC的人機接口。OMC功能與一般的維護臺功能類似，但需遵守相關規(guī)范要求。3.4GSM系統(tǒng)各個接口和協(xié)議作為現代電信系統(tǒng)，GSM是一個復雜的網絡系統(tǒng)，在多業(yè)務方面它與ISDN有很多共同點，同時它還增加了來自蜂窩網獨有的功能。隨著數據網絡開放系統(tǒng)互連模型（OSI）的出現，我們可以把GSM這樣一個具體系統(tǒng)接口的功能、接口和協(xié)議，在OSI模型基礎上來進行分析。就GSM系統(tǒng)與外界的聯(lián)系，可劃分為三大邊界，因而也有了三大外部接口：首先，在用戶側，有移動臺MS和用戶之間的界面，可認為是一個人機界面。在GSM規(guī)范中定義了一個SIM-ME接口，這里SIM是一張智能卡，包含存貯在無線端口的用戶一側上所有與用戶有關的信息，ME代表移動設備。其次，GSM與其他電信網接口，規(guī)定GSM作為一種接入網，建立起GSM用戶與其他電信網用戶之間的呼叫；當然也我們可以這樣認識，GSM是一種電信交換機，既執(zhí)行GSM功能，又能管理PSTN/ISDN用戶，而一般規(guī)范的GSM體系結構不考慮這種可能性，只是明確定義了GSM與其它電信網的接口。再次，GSM與運營者的接口，提供對NSS、BSS設備管理和運行管理，實現運營商對網絡的管理。根據OSI基本原理，可對GSM系統(tǒng)系統(tǒng)功能做分層結構，描述如下圖所示：傳輸：數據傳輸功能，在沿著通信路徑的各段上提供攜帶用戶數據，并提供實體間傳送信令的方法。RR：無線資源管理，在呼叫期間建立和釋放移動臺和MSC之間的穩(wěn)定連接，主要由MS和BSC完成；MM：移動性和安全性管理，當環(huán)境發(fā)生變化時，移動臺可以作出不同網絡的蜂房選擇，使CM：CC——呼叫控制、SSM——附加業(yè)務管理、SMS——OAM：運行、管理和維護平面，為運營者操作提供手段；它直接由傳輸層提供服務。我們首先考慮無線接口上的協(xié)議，這里有許多很重要的GSM協(xié)議，其協(xié)議棧結構圖示如下：RIL3-CC：無線接口第3層－CC層RIL3-MM：無線接口第3層－MM層RIL3-RR：無線接口第3層－無線資源管理層RSM：信道釋放確認SCCP：信令連接控制部分MTP：信息傳遞部分BSSMAP：基站子系統(tǒng)移動應用部分LAPDm：ISDN的Dm數據鏈路協(xié)議TCAP：轉移能力應用部分MAP：移動應用部分LAPD：D信道鏈路接入協(xié)議參考以上信令協(xié)議模型：1.BSC與MSC之間的接口（ABSC與MSC之間的接口即A接口，它用于BSC和MSC之間的報文和進/出移動臺的報文（通過CC或MM遵循《ETSIGSM系統(tǒng)技術規(guī)范書08.A接口特性包括：在A接口中，它遵循GSM規(guī)范08系列的要求。Layer1——物理和電器參數及信道結構，定義MSC—BSC物理層結構。采用公共信道信令NO.7（CSS7）的消息轉移部分（MTP）的第一級來實現，采用2Mbit/s的PCM數字鏈路作為傳輸鏈路，性能符合GB7611—87標準；信令信道使用2Mbit/s鏈路中的TS16。2Mbit/sPCM鏈路中的TS0通常用于傳輸MSC與BSC之間的同步信號，其他時隙（TS1~TS15，TS17~TS31）傳輸業(yè)務信號。在該接口中，業(yè)務信號的傳輸速率為64Kbit/s，為A律PCM編碼方式。Layer2——網絡操作程序，定義數據鏈路層和網絡層，即MTP2（Q.702—Q.703）和MTP3（Q.704—Q.705SCCP（Q.711—Q.714其中MTP2是HDLC（高級數據鏈路控制）協(xié)議的一種變體，幀結構分別是由標志字段、控制字段、信息字段、校驗字段和標志序列所組成；MTP3和SCCP（信令連接控制部分）則主要完成信令路由選擇等功能。Layer3——應用層。包括BSS應用規(guī)程（BSSAP）和BSS操作維護應用規(guī)程（BSSOMAP成基站系統(tǒng)的資源和連接的維護管理，業(yè)務的接續(xù)及拆除的控制。2.BSC與BTS之間的接口（AbisBSC支持900MHZ和1800MHZ兩種基站SITE配置。Abis接口遵循GSM規(guī)范08.5X系列要求。Layer1——物理層通常采用2Mbit/sPCM鏈路，符合CCITTG.703和G.704要求。Layer2——數據鏈路層采用LAPD協(xié)議，它為一點對多點的通訊協(xié)議，是Q.921規(guī)范的一個子集。LAPD也是采用幀結構，包含標志字段、控制字段、信息字段、校驗字段和標志序列。在標志字段中包括SAPI（服務接入點標識）和TEI（終端設備識別）兩個部分，用以分別區(qū)別接入到什么服務和什么實體。Layer3——在上層部分，主要傳輸BTS的應用部分，包括無線鏈路管理（RLM）功能和操作維護功能（OML在Abis接口上BSC提供BTS配置、BTS監(jiān)測、BTS測試及業(yè)務控制等信令控制信息。同一基站的多個TRX可以共用一條LAPD信令鏈路，鏈路應該具備流量指示功能。其業(yè)務接口為8條16Kbps（FR）的電路。如果采用復用方案，則每個TRX有3條64Kbps的電路，其中一條用作LAPD信令鏈路，另外兩條64Kbps鏈路用作8條語音或數據鏈路（43.BSC與TC之間的接口（AterAter接口為ZXG10-BSS系統(tǒng)內部自己定義的接口。在Ater接口中，其傳輸內容與A接口類似，不同的只是話音信道在兩接口中的傳輸速率：A接口中的話音信號為64kbit/sA律PCM編碼信號，而在Ater接口中的話音信號仍然為13kbit/sRPE-LTP編碼信號。在Ater接口中傳輸的信令信號為CCS7，信令信道占用TS16。4.BTS與MS之間的接口Um。Um接口被定義為MS與BTS之間的通信接口，我們也可稱它為空中接口，在所有GSM系統(tǒng)接口中，Um接口是最重要的。首先，它實現了各種制造商的移動臺與不同運營者的網絡間的兼容性，從而實現了移動臺的漫游。其次，它的制定解決了蜂窩系統(tǒng)的頻譜效率，采用了一些抗干擾技術和降低干擾的措施。很明顯，Um接口實現了MS到GSM系統(tǒng)固定部分的物理連接，即無線鏈路，同時它負責傳遞了無線資源管理、移動性管理和接續(xù)管理等信息。在GSM規(guī)范中很明確的定義了Um接口的協(xié)議，根據OSI模型，我們把Um接口分成三層來分析：第一層，信號鏈路層（物理層）：此層為無線接口最低層，提供無線鏈路的傳輸通道，為高層提供不同功能的邏輯信道，包括業(yè)務信道和邏輯信道。第二層，信號鏈路層2：此層為MS和BTS之間提供了可靠的專用數據鏈路，是基于ISDN的D信道鏈路接入協(xié)議（LAPDGSM特有的協(xié)議，我們稱之為LAPDm協(xié)議。第三層，信號鏈路層3：此層主要負責控制和管理的協(xié)議層，把用戶和系統(tǒng)控制過程的信息按一定的協(xié)議分組安排到指定的邏輯信道上。它包括了CM、MM、RR三個子層，分別可完成呼叫控制（CCSS）和短消息業(yè)務管理（SMS）等功能。在移動交換子系統(tǒng)MSS內部，每個設備與七號信令網都有一個單獨接口，其七號信令接口的協(xié)議堆如下圖所示。其中：TUP為電話用戶部分ISUP為ISDN用戶部分MAP為移動應用部分TCAP為事務處理能力應用部分相應的協(xié)議堆共享相同的較低層：在七號信令網路上用于傳輸信令的協(xié)議稱為MTP（信MTP之上，協(xié)議可能根據涉及的對等實體而不同。在MSC和完畢網路之間與呼叫有關的信令利用TUPISUPGSM特有的，與呼叫不相關的信令對應于許多不同協(xié)議，組合在MAP（移動應用單元）中。移動交換子系統(tǒng)MSS內部接口如下圖所示。1.B接口：MSC與VLR接口，MSC通過該接口向VLR傳送漫游用戶位置信息，并在呼叫建立時向VLR查詢漫游用戶的有關用戶數據，通常MSC與VLR合設，其間采用內部接口。2.C接口：MSC與HLR接口，MSC通過該接口向HLR查詢被叫移動臺的路由信息，HLR提供路由。3.D接口：VLR與HLR接口，此接口用于兩個位置寄存器之間傳送用戶數據信息（位置信4.E接口：MSC與MSC接口，用于越局頻道轉接。該接口要傳送控制兩個MSC之間話路接續(xù)的常規(guī)的電話網局間信令。5.F接口：MSC與EIR接口，MSC向EIR查詢移動臺設備的合法性。6.G接口：VLR之間的接口，當移動臺由某一VLR進入另一VLR覆蓋區(qū)域時，新老VLR通過該接口交換必要的信息，僅用于數字移動通信系統(tǒng)。7.MSC與PSTN的接口：是常規(guī)的電話網局間信令接口，用于建立移動網至公用電話網的話路接續(xù)。第四章編號計劃和撥號方式4.1編號計劃本節(jié)介紹GSM移動通信網中識別客戶身份的各種號碼的編號計劃。1.移動用戶的ISDN號碼（MSISDN）MSISDN號碼是呼叫數字公用陸地蜂窩移動通信網中某一用戶時主叫用戶所撥的號碼。號碼組成為：我國的國家號碼為86。我國國內有效ISDN號碼的結構為：國內有效ISDN號碼為一個十位數字的等長號碼。(1)移動業(yè)務接入號（N1N2N3）識別不同的移動系統(tǒng)，目前郵電的移動業(yè)務接入號為135－139；聯(lián)通為130。(2)HLR識別號（H1H2H3）HLR識別號中H1H2全國統(tǒng)一分配；H3由各省自行分配。一個HLR可包含一個或若干個H1H2H3數值。(3)移動用戶號（ABCD）ABCD為每個HLR中移動用戶的號碼，由各HLR自行分配。2.國際移動用戶識別碼（IMSI）IMSI是在PLMN網中唯一識別一個移動用戶的號碼，由15位數字組成：MCC＝移動國家號碼，由3位數字組成，唯一地識別移動用戶所屬的國家。我國為460。MNC＝移動網號，由兩位數字組成，用于識別移動用戶所歸屬的移動網。郵電部門GSMPLMN網為00“中國聯(lián)通公司”GSMPLMN網為01。MSIN＝移動用戶識別號碼，是一個十位的等長號碼，為H1H2H39XXXXXX。其中H1H2H3與MSISDN號碼中的H1H2H3相同；9代表GSM900MHZ；XXXXXX為用戶號碼。IMSI用于GSM移動通信網所有信令中，存儲在HLR、VLR和SIM卡中。3.移動用戶漫游號碼（MSRN）MSRN是在每次呼叫移動用戶時，為了使網絡再次選擇路由，根據HLR的請求，由VLR臨時分配給移動用戶的一個號碼。該號碼在接續(xù)完成后即可釋放給其他用戶使用。它的結構為1390M1M2M3ABC。M1M2M3為MSC的號碼，M1M2與MSISDN號碼中的H1H2相同。4.切換號碼（HON）HON是在進行局間切換時為了選擇路由，由目標MSC/VLR臨時分配給移動用戶的一個號碼。該號碼是MSRN號碼的一部分，只在移動用戶進行局間切換時使用，接續(xù)完成后即可釋放給其他用戶使用。5.臨時移動用戶識別碼（TMSI）TMSI是為了對IMSI保密，由VLR臨時分配給來訪移動用戶的識別碼，為一個4字節(jié)的BCD碼，僅在本地使用，由各MSC/VLR自行分配。6.位置區(qū)識別碼（LAI）LAI是用來識別位置區(qū)的，其號碼結構是：MCC＋MNC＋LAC其中：MCC和MNC同IMSI的MCC和MNC。LAC為位置區(qū)域碼，它是唯一地識別我國數字PLMN中每個位置區(qū)的，是一個2字節(jié)16進制的BCD碼，表示為L1L2L3L4（范圍0000～FFFF，可定義65536個不4.2撥號方式撥號方式是使客戶通過撥十進制數字實現本地呼叫、國內長途呼叫及國家長途呼叫的一種方式。我國郵電部移動通信網技術體制規(guī)定的GSM移動通信的撥號方式是：移動客戶→固定客戶（含模擬移動客戶）0XYZPQRABCD固定客戶→本地移動客戶139H1H2H3ABCD固定客戶→外地移動客戶0139H1H2H3ABCD移動客戶→移動客戶139H1H2H3ABCD移動客戶→特服業(yè)務0XYZ1XX其中火警只需撥119，匪警只需撥110，急救中心只需撥120，交警中心只需撥122。國際客戶→移動客戶國際長途有權字冠＋139H1H2H3ABCD移動客戶→國際客戶00＋國家代碼＋該國內有效電話號碼其中，0＝國內長途有權字冠。00＝國際長途有權字冠。XYZ＝長途區(qū)號，由3位或兩位數字組成。PQR＝局號。ABCD＝客戶號碼，當長途區(qū)號為2位時，客戶號可以由4位或5位號碼組成。1XX＝特種業(yè)務號碼。第五章無線覆蓋的區(qū)域結構在GSM系統(tǒng)中，由于用戶的移動性，位置信息是一個很關鍵的參數，其表示方法如圖1－3所示：圖1－3GSM各區(qū)之間的關系GSM網路的最小不可分割的區(qū)域是由一個基站（全向天線）或一個基站的一個扇形天線所覆蓋的區(qū)域，或稱小區(qū)或cell。若干個小區(qū)組成一個位置區(qū)（LAI區(qū)可能和一個或多個BSC有關，但只屬于一個MSC。位置區(qū)信息存儲于系統(tǒng)的MSC/VLR中，系統(tǒng)使用位置區(qū)識別碼LAI識別位置區(qū)。一個MSC業(yè)務區(qū)是其所管轄的所有小區(qū)共同覆蓋的區(qū)域，可由一個或幾個位置區(qū)組成。PLMN（公用陸地移動通信網）業(yè)務區(qū)是由一個或多個MSC業(yè)務區(qū)組成。每個國家有一個或多個。我國各省郵電部門的數字PLMN構成郵電部全國GSM移動通信網絡，以網絡號“00”表示；“中國聯(lián)通公司”各省的數字PLMN構成“中國聯(lián)通公司”全國GSM移動通信網絡，網絡號用“01”表示。GSM業(yè)務區(qū)是由全球各個國家的PLMN網路所組成的。第六章業(yè)務流程6.1移動用戶狀態(tài)移動用戶一般處于MSMS關機和MS忙三種狀態(tài)之一，因此網絡需要對這三種狀態(tài)作相應的處理。1.MS開機，網絡對它作“附著”標記即常講的IMSI附著，又分以下三種情況：（1）.若MS是第一次開機：在SIM卡中沒有位置區(qū)識別碼（LAIMS向MSC發(fā)送“位置更新請求”消息，通知GSM系統(tǒng)這是一個此位置區(qū)的新用戶。MSC根據該用戶發(fā)送的IMSI號，向HLR發(fā)送“位置更新請求，HLR記錄發(fā)請求的MSC號以及相應的VLR號，并向MSC回送“位置更新接受”消息。至此MSC認為MS已被激活，在VLR中對該用戶對應的IMSI上作“附著”標記，再向MS發(fā)送“位置更新證實”消息，MS的SIM卡記錄此位置區(qū)識別碼。（2）.若MS不是第一次開機，而是關機后再開機的，MS接受到的LAI與它SIM卡中原來存儲的LAI不一致，則MS立即向MSC發(fā)送“位置更新請求，VLR要判斷原有的LAI是否是自己服務區(qū)的位置：如判斷為肯定，MSC只需要對該用戶的SIM卡原來的LAI碼改成新的LAI碼即可。若為否定，MSC根據該用戶的IMSI號中的信息，向HLR發(fā)送“位置更新請求，HLR在數據庫中記錄發(fā)請求的MSC號，再回送“位置更新接受，MSC再對用戶的IMSI作“附著”標記，并向MS回送“位置更新證實”消息，MS將SIM卡原來的LAI碼改成新的LAI碼。（3）.MS再開機時，所接收到的LAI與它SIM卡中原來存儲的LAI相一致：此時VLR只對該用戶作“附著”標記。2.MS關機，從網絡中“分離。MS切斷電源后，MS向MSC發(fā)送分離處理請求，MSC接收后，通知VLR對該MS對應的IMSI上作“分離”標記，此時HLR并沒有得到該用戶已脫離網絡的通知。當該用戶被尋呼后，HLR向拜訪MSC/VLR要漫游號碼（MSRN）時，VLR通知HLR該用戶已關機。3.MS忙此時，給MS分配一個業(yè)務信道傳送話音或數據，并在用戶ISDN上標注用戶“忙。6.2周期性登記當MS向網絡發(fā)送“IMSI分離”消息時，有可能因為此時無線質量差或其他原因，GSM系統(tǒng)無法正確譯碼，而仍認為MS處于附著狀態(tài)?；蛘進S開著機，卻移動到覆蓋區(qū)以外的地方，即盲區(qū)，GSM系統(tǒng)也不知道，仍認為MS處于附著狀態(tài)。在這兩種情況下，該用戶若被尋呼，系統(tǒng)就會不斷地發(fā)出尋呼消息，無效占用無線資源。為了解決上述問題，GSM系統(tǒng)采用了強制登記的措施。要求MS每過一定時間登記一次，這就是周期性登記。若GSM系統(tǒng)沒有接收到MS的周期性登記信息，它所處的VLR就以“隱分離”狀態(tài)在該MS上做記錄，只有當再次接收到正確的周期性登記信息后，將它改寫成“附著”狀態(tài)。6.3位置更新當移動臺更換位置區(qū)時，移動臺發(fā)現其存儲器中的LAI與接收到的LAI發(fā)生了變化，便執(zhí)行登記。這個過程就叫“位置更新，位置更新是移動臺主動發(fā)起的。位置更新有兩種情況：移動臺的位置區(qū)發(fā)生了變化，但仍在同一MSC局內；移動臺從一個MSC局移到了另一個MSC局。1.同一MSC局內的位置更新：如果在同一MSC局內進行位置更新，HLR并不參與位置更新過程。同一局內的位置更新如圖1—4所示：M位置BSCS區(qū)1MSC/VLR（）（1）（3）位置（4）M區(qū)2S圖1—4同一MSC局內的位置更新在同一MSC局內的位置更新過程比較簡單，分以下四步：（1）.移動臺漫游到新的位置區(qū)時，分析接收到的位置區(qū)號碼和存儲在SIM卡中的位置區(qū)號碼不一致，就向當前的基站控制器（BSC）發(fā)一個位置更新請求。（2）.BSC接收到MS的位置更新請求，就向MSC/VLR發(fā)一個位置更新請求。（3）.VLR修改這個MS的數據，將位置區(qū)號碼改成當前的位置區(qū)號碼，然后向BSC發(fā)一個應答消息。（4）.BSC向MS發(fā)一個應答消息，MS將自己SIM卡中存儲的位置區(qū)號碼改成當前的位置區(qū)號碼。這樣，一個同一MSC局內的位置更新過程就結束了。2.越局位置更新：當移動用戶從一個MSC局漫游到另一個MSC局時，就要進行越局位置更新。這時HLR就要參與位置更新過程，如圖1—5所示：圖1—5不同MSC之間的位置更新不同MSC之間的位置更新比同一MSC內的位置更新稍復雜一些，在這里為了描述方便，稱用戶原來所在的MSC局為MSC1，漫游到的MSC局為MSC2，在圖中基站控制器（BSC）已省略，但描述時仍將提到BSC，將BSC和MSC一樣稱為BSC1和BSC2，具體步驟如下：（1）.移動用戶漫游到另一個MSC局時，移動臺（MS）發(fā)現當前的位置區(qū)號碼和SIM卡中存儲的位置區(qū)號碼不一致，就向BSC2發(fā)位置更新請求，BS