無線信息網(wǎng)絡(luò)發(fā)展歷程

移動(dòng)通信交換網(wǎng)絡(luò)知識(shí)

GSM數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)的演進(jìn)過程上海移動(dòng)GSM網(wǎng)絡(luò)概況GSM主要業(yè)務(wù)的實(shí)現(xiàn)過程常見案例課程內(nèi)容通信系統(tǒng)第一代蜂窩移動(dòng)第一代蜂窩移動(dòng)系統(tǒng)是指1979年美國在芝加哥開通了第一個(gè)AMPS系統(tǒng)等第一批蜂窩移動(dòng)系統(tǒng)，采用模擬技術(shù)，所以稱模擬蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)。主要的標(biāo)準(zhǔn)有美國的AMPS標(biāo)準(zhǔn)，英國的TACS標(biāo)準(zhǔn)，北歐四國的NMT標(biāo)準(zhǔn)，德國的C－450標(biāo)準(zhǔn)等。GSM數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)的演進(jìn)過程

GSM數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)的演進(jìn)過程第二代蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)

1982年歐洲郵電行政大會(huì)（CEPT）成立了一個(gè)移動(dòng)特別小組（GSM）來制定900MHz頻段的公共歐洲電信業(yè)務(wù)規(guī)范。1989年GSM標(biāo)準(zhǔn)生效，1991年開通了第一個(gè)系統(tǒng)，將GSM更名為全球移動(dòng)通信系統(tǒng)，GSM和CDMA就是第二代數(shù)字移動(dòng)通信系統(tǒng)。第二代蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)第二代：數(shù)字移動(dòng)通信系統(tǒng)1992:歐洲GSM(GlobalSystemforMobilecommunication)1995:美國IS95即CDMA(CodeDivisionMultipleAccess)美國IS-136即D-AMPS(Digital-AdvanceMobilePhoneService)日本PDC(PersonalDigitalCellular)

業(yè)務(wù)語音和低速率數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)缺點(diǎn)容量不大提高系統(tǒng)容量多種制式不兼容全球標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)傳輸速率低多媒體應(yīng)用第二代移動(dòng)通信系統(tǒng)的限制2G限制SMS速率9.6Kbps(在GPRS之前)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)浪費(fèi)大量無線資源不適于大數(shù)據(jù)流傳送如視頻流業(yè)務(wù)等2G系統(tǒng)數(shù)據(jù)=>缺乏容量GSM數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)的演進(jìn)過程第三代蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)

第三代蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)（簡稱3G)，國際上統(tǒng)稱為IMT-2000。三個(gè)主流國際標(biāo)準(zhǔn)是歐洲WCDMA,美國CDMA2000和中國TD-SCDMA,其中我國自主研發(fā)由大唐公司提交的技術(shù)TD-SCDMA被ITU確定為3G的三個(gè)主流國際標(biāo)準(zhǔn)之一，已納入了3GPP的規(guī)范。第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)IMT2000(InternationalMobileTelecommunications-2000)1985年ITU(國際電聯(lián))提出FPLMTS(未來公眾陸地移動(dòng)通信系統(tǒng))1996年正式更名為IMT2000IMT-2000系統(tǒng)無線接口的基本要求全球范圍高度的兼容性

1885MHz~2025MHz,2110MHz~2200MHz1980MHz~2010MHz,2170MHz~2200MHz(衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)）支持多媒體業(yè)務(wù)的能力，特別是支持internet業(yè)務(wù)。

A快速移動(dòng)環(huán)境，最高速率144kbit/sB步行環(huán)境下，最高速率384kbit/sC室內(nèi)環(huán)境，最高速率2Mbit/s高頻譜效率高服務(wù)質(zhì)量低成本高保密性第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)需求高數(shù)據(jù)傳輸率

:更高的頻率利用效率

全球漫游，針對(duì)蜂窩、衛(wèi)星、辦公室、住宅環(huán)境單一系統(tǒng)適應(yīng)新型業(yè)務(wù)144-384Kbps:全范圍覆蓋和移動(dòng)2Mbps:有限范圍覆蓋和移動(dòng)

3Grequirements2G到3G的演進(jìn):GPRSPSMSC/VLRGSM+GPRSBSS和PCUISDNSGSNGPRS骨干IP網(wǎng)絡(luò)GGSNGPRS移動(dòng)電話CSHLRGMSC中國移動(dòng)通信系統(tǒng)的發(fā)展過程1987年中國引入蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)的，選擇英國900MHz的TACS標(biāo)準(zhǔn)。1994年開始建設(shè)GSM網(wǎng)，1997年建立了CDMA網(wǎng)絡(luò)，中國的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)了GSM和CDMA兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。截止到2008年8月，中國移動(dòng)的用戶數(shù)為4.15億戶(聯(lián)通移動(dòng)的用戶數(shù)為1.3億),占據(jù)整個(gè)移動(dòng)電信網(wǎng)絡(luò)的近70%市場(chǎng)份額GSM數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)的演進(jìn)過程GSM系統(tǒng)由交換系統(tǒng)-NSS、基站系統(tǒng)-BSS、移動(dòng)臺(tái)-MS、操作維護(hù)系統(tǒng)-OSS組成。交換系統(tǒng)NSS包括下列功能單元：移動(dòng)業(yè)務(wù)交換中心---MSC(MobileSwitchingCenter)

拜訪位置寄存器---VLR(VistorLocationRegister)

歸屬位置寄存器---HLR(HomeLocationRegister)

鑒權(quán)中心---AUC(AuthenticationCentre)

基站系統(tǒng)BSS包括下列功能單元：基站控制器---BSC(BaseStationController)

基站收發(fā)信臺(tái)---BTS(BaseTransceiverStation)移動(dòng)GSM(Global

SystemforMobileCommunications)系統(tǒng)組成MSC：移動(dòng)業(yè)務(wù)交換中心

MSC是通過BSC、BTS、天線等對(duì)它所覆蓋的區(qū)域中的手機(jī)進(jìn)行控制、交換的功能實(shí)體，也是移動(dòng)通信系統(tǒng)與其他公用通信網(wǎng)之間的接口。它除了完成固定網(wǎng)中交換中心所要完成的呼叫控制等功能外，還要完成無線資源的管理，移動(dòng)性管理等功能。它可控制多個(gè)基站控制器BSC，并控制移動(dòng)用戶至PSTN、ISDN、PLMN、公用數(shù)據(jù)網(wǎng)的呼叫。移動(dòng)匯接和網(wǎng)絡(luò)入口功能都由MSC來實(shí)現(xiàn)，為建立手機(jī)的呼叫路由。上海移動(dòng)GSM網(wǎng)絡(luò)概況HLR：歸屬位置寄存器

HLR是個(gè)數(shù)據(jù)庫，所謂“歸屬”指的是移動(dòng)用戶開戶登記的所屬區(qū)域。它存儲(chǔ)該地區(qū)開戶的所有移動(dòng)用戶的有關(guān)數(shù)據(jù)即每個(gè)移動(dòng)用戶都在某個(gè)HLR注冊(cè)登記。HLR主要存儲(chǔ)兩類信息：一是有關(guān)用戶的參數(shù)（用戶能否實(shí)現(xiàn)漫游功能、有無呼入呼出限制等），二是有關(guān)用戶當(dāng)前位置的信息，以便建立至手機(jī)的呼叫路由，例如手機(jī)的漫游號(hào)碼，VLR地址等。關(guān)于用戶位置的信息（VLR號(hào)碼），即用戶當(dāng)前停留在哪個(gè)MSC區(qū)，這一信息將隨用戶的移動(dòng)而相應(yīng)改變。

上海移動(dòng)GSM網(wǎng)絡(luò)概況VLR：拜訪位置寄存器

VLR是一個(gè)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)庫，它存儲(chǔ)進(jìn)入其覆蓋范圍的移動(dòng)用戶全部信息，如移動(dòng)用戶的號(hào)碼、所處位置區(qū)域的標(biāo)識(shí)，向用戶提供服務(wù)的參數(shù)等，使MSC能夠?yàn)槠涓采w區(qū)域中的移動(dòng)用戶建立呼入和呼出的接續(xù)。一般VLR和MSC合設(shè)。

AUC：鑒權(quán)中心

AUC存儲(chǔ)保證移動(dòng)用戶通信不受侵犯的鑒權(quán)參數(shù)等必要信息包括用戶簽約時(shí)所分配的IMSI號(hào)碼及鑒權(quán)密鑰Ki。實(shí)際上AUC是用于檢測(cè)SIM卡的合法性。一般AUC單元與HLR合設(shè)，可看作HLR的補(bǔ)充。上海移動(dòng)GSM網(wǎng)絡(luò)概況MS:移動(dòng)臺(tái)

移動(dòng)臺(tái)是用戶設(shè)備，它可以為車載型、便攜型和手持型。移動(dòng)臺(tái)是終端物理設(shè)備和用戶數(shù)據(jù)的組合。終端設(shè)備即移動(dòng)設(shè)備（如手機(jī)），用戶的全部數(shù)據(jù)信息被存貯在智能卡中（如SIM卡），該卡可在任何移動(dòng)臺(tái)上使用，用來區(qū)分用戶不同移動(dòng)用戶身份，移動(dòng)設(shè)備和移動(dòng)用戶是完全獨(dú)立的。

BSC:基站控制器和BTS:基站收發(fā)臺(tái)

一個(gè)基站控制器（BSC）控制一個(gè)或多個(gè)基站收發(fā)臺(tái)（BTS）。它們?cè)贕SM網(wǎng)絡(luò)的固定部分和無線部分之間提供中繼，這部分還提供某些交換功能和內(nèi)部控制功能。通過空中接口，移動(dòng)用戶能夠連接到BTS和BSC。上海移動(dòng)GSM網(wǎng)絡(luò)概況GSM通信系統(tǒng)的基本網(wǎng)元手機(jī)BTSBSCMSC/VLRHLR/AUCMSC/VLR上海移動(dòng)GSM網(wǎng)絡(luò)概況GSM系統(tǒng)網(wǎng)元的功能BTS：負(fù)責(zé)無線信號(hào),無線與有線的轉(zhuǎn)換BSC：負(fù)責(zé)無線資源管理，控制BTSMSC/VLR：MSC：移動(dòng)業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn),呼叫控制,計(jì)費(fèi),GSM網(wǎng)核心

VLR：儲(chǔ)存MSC區(qū)內(nèi)用戶的動(dòng)態(tài)漫游數(shù)據(jù)HLR/AUC：HLR：儲(chǔ)存用戶的詳細(xì)數(shù)據(jù)信息

AUC：提供鑒權(quán)參數(shù)，用于鑒權(quán)上海移動(dòng)GSM網(wǎng)絡(luò)概況編號(hào)原則MSISDN:國際移動(dòng)用戶號(hào)碼號(hào)碼結(jié)構(gòu)為86

139

xxxxxxxxCC:2位國家代碼

SN:8位用戶號(hào)碼，有移動(dòng)公司按照地區(qū)劃分后分配NDC:3位國內(nèi)網(wǎng)絡(luò)接入碼，中國移動(dòng)為134-139、159，158.157.153,150,151.152.188聯(lián)通130-133,156中國電信189上海移動(dòng)GSM網(wǎng)絡(luò)概況IMSI:國際移動(dòng)客戶標(biāo)識(shí)碼號(hào)碼結(jié)構(gòu)為460

00

YYYYYYYYYY

MSIN:移動(dòng)客戶識(shí)別碼，采用等長10數(shù)字構(gòu)成，唯一識(shí)別國內(nèi)GSM移動(dòng)通信網(wǎng)中移動(dòng)客戶。

MNC:移動(dòng)網(wǎng)號(hào)，由2位數(shù)字組成，用戶識(shí)別移動(dòng)用戶所歸屬的移動(dòng)網(wǎng)，移動(dòng)為00，聯(lián)通為01。MCC:3位移動(dòng)國家號(hào)碼，唯一識(shí)別移動(dòng)客戶所屬的國家，我國位460上海移動(dòng)GSM網(wǎng)絡(luò)概況MSRN:移動(dòng)用戶漫游號(hào)碼MSRN是在呼叫接續(xù)是由VLR臨時(shí)分配給移動(dòng)臺(tái)的一個(gè)號(hào)碼，用于GSM網(wǎng)絡(luò)在接續(xù)時(shí)的路由選擇。MSRN的組成與MSISDN類似。IMEI:國際移動(dòng)設(shè)備識(shí)別碼

IMEI是唯一識(shí)別移動(dòng)臺(tái)，是一個(gè)15位的十進(jìn)制碼，由四部分組成:TAC+FAC+SNR+SP。

TAC：6位，型號(hào)批準(zhǔn)號(hào)，由歐洲型號(hào)認(rèn)證中心分配FAC：2位，工廠裝配碼，由廠家編碼，表示及裝配地SNR：6位，序號(hào)碼SP：備用碼上海移動(dòng)GSM網(wǎng)絡(luò)概況GSM位置區(qū)域概念小區(qū)基站區(qū)位置區(qū)PLMN區(qū)MSC區(qū)上海移動(dòng)GSM網(wǎng)絡(luò)概況上海移動(dòng)GSM網(wǎng)組成900M網(wǎng)1800M網(wǎng)上海市900M和1800M雙頻獨(dú)立組網(wǎng)

1800M網(wǎng)覆蓋外環(huán)線以內(nèi)，900M覆蓋全上海市上海移動(dòng)GSM網(wǎng)絡(luò)概況上海移動(dòng)GSM網(wǎng)絡(luò)概況GSM網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D上海移動(dòng)GSM網(wǎng)絡(luò)概況上海移動(dòng)GSM網(wǎng)的組成MSC:G1-G71，共64個(gè)MSC。HLR:HLR6-HLR36，共29個(gè)HLR。HSTP:H1,H2LSTP:L1-L6TMSC1:A1-A4,MGA1,MGA2TMSC2:B1-B4,MGB1A,MGB1B,MGB2A,MGB2BMGB3A,MGB3B,MGB4A,MGB4B上海移動(dòng)GSM網(wǎng)絡(luò)概況GSM的移動(dòng)性管理漫游=移動(dòng)用戶在移動(dòng)性的情況下要求改變與小區(qū)和網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系的特點(diǎn)。移動(dòng)用戶在漫游時(shí)有兩種情況:開機(jī)空閑,通話正忙。上海移動(dòng)GSM網(wǎng)絡(luò)概況通話正忙時(shí)的漫游切換=在MS通話階段中MS小區(qū)的改變引起的系統(tǒng)相應(yīng)操作上海移動(dòng)GSM網(wǎng)絡(luò)概況開機(jī)空閑時(shí)的漫游

位置更新=在漫游期間改變位置區(qū)及位置區(qū)的確認(rèn)過程上海移動(dòng)GSM網(wǎng)絡(luò)概況GSM主要流程用戶第一次開機(jī)登記用戶做位置更新移動(dòng)用戶呼叫PSTNPSTN呼叫移動(dòng)用戶移動(dòng)用戶呼叫移動(dòng)用戶通話中用戶做切換GSM主要業(yè)務(wù)的實(shí)現(xiàn)過程用戶第一次開機(jī)登記手機(jī)BTSBSCMSC/VLRHLR/AUC用戶第一次開機(jī)時(shí)，MSC/VLR中沒有用戶的信息，當(dāng)MSC/VLR收到手機(jī)的接入請(qǐng)求時(shí)，會(huì)向HLR要用戶的信息，存放在VLR中，并在VLR中將用戶作“附著”標(biāo)志。上海移動(dòng)GSM網(wǎng)絡(luò)概況用戶做位置更新新MSC/VLRBSCHLRMS新BTS舊MSC/VLR舊BTSBSC上海移動(dòng)GSM網(wǎng)絡(luò)概況用戶做位置更新當(dāng)MS從一個(gè)區(qū)域移動(dòng)到另一個(gè)區(qū)域時(shí)，當(dāng)MS發(fā)現(xiàn)存儲(chǔ)器中的位置信息發(fā)生改變時(shí)，向網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求位置更新。新的MSC會(huì)向用戶歸屬的HLR發(fā)起位置更新請(qǐng)求，HLR在修改了用戶數(shù)據(jù)后，向新的MSC發(fā)送確認(rèn)信息，新的VLR進(jìn)行用戶數(shù)據(jù)的添加，并由新的MSC通知MS確認(rèn)完成位置更新。同時(shí)HLR會(huì)通知舊的MSC