第5章 移動(dòng)交換技術(shù)

第5章移動(dòng)交換技術(shù)15.1移動(dòng)通信系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和接口2一．移動(dòng)通信系統(tǒng)的基本特性

1.移動(dòng)用戶的移動(dòng)性，網(wǎng)絡(luò)必須隨時(shí)確定用戶當(dāng)前所在的位置區(qū)，以完成呼叫、接續(xù)等功能。2.頻率資源的有限性，因此如何提高頻率資源的的利用率是發(fā)展移動(dòng)通信要解決的主要問題。

3二．

移動(dòng)通信系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

4數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信網(wǎng)由移動(dòng)交換子系統(tǒng)（MSS）、基站子系統(tǒng)（BSS）、操作維護(hù)中心（OMC）、移動(dòng)用戶設(shè)備、中繼線路及其傳輸設(shè)備組成。

移動(dòng)交換子系統(tǒng)（MSS）由移動(dòng)關(guān)口局（GMSC）、移動(dòng)業(yè)務(wù)交換中心（MSC）、拜訪位置寄存器（VLR）、歸屬位置寄存器（HLR）、用戶鑒權(quán)中心（AUC）和設(shè)備識別寄存器（EIR）、短消息業(yè)務(wù)中心（SMC）、移動(dòng)業(yè)務(wù)匯接中心（TMSC）及信令轉(zhuǎn)接點(diǎn)（STP）等組成?；咀酉到y(tǒng)（BSS）由基站控制器（BSC）和基站收/發(fā)信臺（BTS）組成。51.基站子系統(tǒng)BSS

基站子系統(tǒng)BSS可分為兩部分。通過無線接口與移動(dòng)臺相連的基站收發(fā)信臺（BTS）以及與移動(dòng)交換中心相連的基站控制器（BSC），BTS負(fù)責(zé)無線傳輸、BSC負(fù)責(zé)控制與管理?；臼瞻l(fā)臺(BTS)包括無線傳輸所需要的各種硬件和軟件，如發(fā)射機(jī)、接收機(jī)、支持各種小區(qū)結(jié)構(gòu)(如全向、扇形、星狀和鏈狀)所需要的天線，連接基站控制器的接口電路以及收發(fā)臺本身所需要的檢測和控制裝置等。完成BSC與無線信道之間的轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)BTS與MS之間通過空中接口的無線傳輸及相關(guān)的控制功能。

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(gè)BTS相連，另一端與MSC和操作維護(hù)中心OMC相連，BSC面向無線網(wǎng)絡(luò)，主要負(fù)責(zé)完成無線網(wǎng)絡(luò)管理、無線資源管理及無線基站的監(jiān)視管理，控制移動(dòng)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(dòng)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(hù)功能。

6移動(dòng)業(yè)務(wù)交換中心MSC是對位于其所覆蓋區(qū)內(nèi)的移動(dòng)臺進(jìn)行控制、交換的功能實(shí)體，也是移動(dòng)通信系統(tǒng)與公用電話網(wǎng)PSTN，綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)ISDN，分組交換網(wǎng)PSPDN及其它移動(dòng)通信網(wǎng)的接口。

MSC除了完成固定網(wǎng)中交換中心所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。為了建立至移動(dòng)臺的呼叫路由，每個(gè)MSC還應(yīng)能完成入口(GMSC)的功能，即查詢移動(dòng)臺位置信息的功能。

MSC從三種數(shù)據(jù)庫，拜訪位置寄存器（VLR）、歸屬位置寄存器（HLR）和鑒權(quán)中心（AUC）中取得處理用戶呼叫請求所需的全部數(shù)據(jù)。2.移動(dòng)業(yè)務(wù)交換中心MSC73.來訪位置寄存器VLR

VLR是一個(gè)數(shù)據(jù)庫，用來存儲所有當(dāng)前在其管理區(qū)域活動(dòng)的移動(dòng)臺有關(guān)數(shù)據(jù)：IMSI、MSISDN、TMSI、MS登記所在的位置區(qū)、補(bǔ)充業(yè)務(wù)參數(shù)、始發(fā)CAMEL簽約信息O-CSI、終結(jié)CAMEL簽約信息T-CSI等。

VLR是一個(gè)動(dòng)態(tài)用戶數(shù)據(jù)庫。VLR從移動(dòng)用戶的歸屬位置寄存器（HLR）處獲取并存貯必要的數(shù)據(jù)，一旦移動(dòng)用戶離開該VLR的控制區(qū)域，在另一個(gè)VLR登記，原VLR將取消該移動(dòng)用戶的數(shù)據(jù)記錄。

VLR通常與MSC合設(shè)在同一個(gè)物理實(shí)體中。84.歸屬位置寄存器HLR

HLR是管理部門用于移動(dòng)用戶管理的數(shù)據(jù)庫。每個(gè)移動(dòng)用戶都應(yīng)在某個(gè)歸屬位置寄存器注冊登記。HLR中主要存儲兩類信息：用戶的用戶數(shù)據(jù)，包括移動(dòng)用戶識別號碼IMSI、MSISDN、基本電信業(yè)務(wù)簽約信息、業(yè)務(wù)限制（例如限制漫游）和始發(fā)CAMEL簽約信息O-CSI、終結(jié)CAMEL簽約信息T-CSI等數(shù)據(jù)；用戶目前所處位置（當(dāng)前所在的MSC、VLR地址）的信息，以便建立至移動(dòng)臺的呼叫路由。

95.鑒權(quán)中心AUC

AUC屬于HLR的一個(gè)功能單元部分，專門用于GSM系統(tǒng)的安全性管理。鑒權(quán)中心產(chǎn)生移動(dòng)用戶的鑒權(quán)三參數(shù)組（隨機(jī)數(shù)RAND、符號響應(yīng)SRES、加密鍵Kc），用來鑒權(quán)用戶身份的合法性以及對無線接口上的話音、數(shù)據(jù)、信令信號進(jìn)行加密，防止無權(quán)用戶接入和保證移動(dòng)用戶通信的安全。通常，HLR、AUC合設(shè)于一個(gè)物理實(shí)體中。

106.設(shè)備識別寄存器EIR

設(shè)備識別寄存器EIR存儲有關(guān)移動(dòng)臺設(shè)備參數(shù)的數(shù)據(jù)庫。在EIR中存有網(wǎng)中所有移動(dòng)臺設(shè)備的識別碼IMEI和設(shè)備狀態(tài)標(biāo)志(白色、灰色、黑色)。

在我國的移動(dòng)通信系統(tǒng)中，沒有設(shè)置設(shè)備識別寄存器EIR。

117.短消息中心（SMC）

短消息中心提供短消息業(yè)務(wù)功能。

短消息業(yè)務(wù)（SHORTMESSAGESERVICE：SMS）提供在GSM網(wǎng)絡(luò)中移動(dòng)用戶和移動(dòng)用戶之間發(fā)送信息長度較短的信息。

點(diǎn)對點(diǎn)短消息業(yè)務(wù)包括移動(dòng)臺MS發(fā)起的短消息業(yè)務(wù)MO/PP及移動(dòng)臺終止的短消息業(yè)務(wù)MT/PP。點(diǎn)對點(diǎn)短消息的傳遞與發(fā)送由短消息中心SMC進(jìn)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(jìn)行分揀，再發(fā)給各個(gè)用戶。短消息中心的主要功能是接收、存儲和轉(zhuǎn)發(fā)用戶的短消息。

125.1.2移動(dòng)通信系統(tǒng)的接口

Um接口：是用戶終端設(shè)備MS與基站之間的空中無線接口。

A-bis接口：基站收發(fā)信機(jī)BTS與基站控制器BSC之間的接口

A接口：基站控制器BSC與移動(dòng)交換中心MSC之間的信令接口。B接口：MSC與來訪位置寄存器VLR之間的接口。由于MSC與來訪位置寄存器VLR通常設(shè)置在同一個(gè)物理設(shè)備中，該接口一般為內(nèi)部接口。C接口：MSC與歸屬位置寄存器HLR之間的接口D接口：來訪位置寄存器VLR與歸屬位置寄存器HLR之間的接口。E接口：不同的移動(dòng)交換中心MSC之間的接口。G接口：不同的來訪位置寄存器VLR之間的接口。

135.1.3移動(dòng)通信系統(tǒng)中位置信息的表示方法

小區(qū)是由一個(gè)基站（全向天線）或一個(gè)基站的一個(gè)扇形天線所覆蓋的區(qū)域

基站區(qū)是由一個(gè)基站提供服務(wù)的所有小區(qū)所覆蓋的區(qū)域

若干個(gè)小區(qū)組成一個(gè)位置區(qū)（LAI）。當(dāng)移動(dòng)用戶在同一個(gè)位置區(qū)內(nèi)移動(dòng)時(shí)不必向系統(tǒng)進(jìn)行位置更新。當(dāng)呼叫某個(gè)被叫移動(dòng)臺時(shí)，只需在其所在的位置區(qū)下屬的各小區(qū)中尋呼。

一個(gè)MSC業(yè)務(wù)區(qū)是由一個(gè)MSC所管轄的所有小區(qū)共同覆蓋的區(qū)域，由一個(gè)或幾個(gè)位置區(qū)組成

一個(gè)運(yùn)營商的所有MSC業(yè)務(wù)區(qū)組成的區(qū)域

GSM服務(wù)區(qū)由全球各個(gè)國家的PLMN網(wǎng)絡(luò)所組成

145.2

移動(dòng)通信系統(tǒng)的編號計(jì)劃151.移動(dòng)用戶的ISDN號碼(MSISDN)

MSISDN是主叫用戶為呼叫數(shù)字公用陸地蜂窩移動(dòng)用戶時(shí)所需撥的號碼。移動(dòng)用戶的ISDN號碼由兩部分組成：國家號碼＋國內(nèi)有效移動(dòng)用戶電話號碼。我國的國家號碼為86，國內(nèi)有效電話號碼為一個(gè)十一位數(shù)字的等長號碼，其結(jié)構(gòu)為：N1N2N3＋H0H1H2H3＋ABCD

其中N1N2N3為數(shù)字蜂窩移動(dòng)業(yè)務(wù)接入號，目前中國移動(dòng)GSM移動(dòng)通信網(wǎng)的業(yè)務(wù)接入號為135~139，中國聯(lián)通GSM移動(dòng)通信網(wǎng)的業(yè)務(wù)接入號為130~132，中國聯(lián)通CDMA移動(dòng)通信網(wǎng)的業(yè)務(wù)接入號為133。

H0H1H2H3是HLR識別碼，H0H1H2全國統(tǒng)一分配，H3省內(nèi)分配。

ABCD為每個(gè)HLR中移動(dòng)用戶的號碼162.國際移動(dòng)用戶識別碼IMSI國際移動(dòng)用戶識別碼（IMSI）是在數(shù)字公用陸地蜂窩移動(dòng)通信網(wǎng)中，唯一的識別一個(gè)移動(dòng)用戶的號碼，為一個(gè)15位數(shù)字的號碼，結(jié)構(gòu)為：

移動(dòng)國家號MCC＋移動(dòng)網(wǎng)號MNC＋移動(dòng)用戶識別碼MSIN

國際移動(dòng)用戶識別碼（IMSI）由移動(dòng)用戶國家號碼MCC，移動(dòng)用戶所歸屬PLMN的網(wǎng)號MNC，移動(dòng)用戶識別號碼MSIN三部分組成，總長度為15位。移動(dòng)國家號碼MCC，由3位數(shù)字組成，唯一地表示移動(dòng)用戶所屬的國家，我國的移動(dòng)用戶國家號碼為460。移動(dòng)網(wǎng)號MNC，用來識別移動(dòng)用戶歸屬的移動(dòng)網(wǎng)，中國移動(dòng)900/1800MHzTDMA數(shù)字公用蜂窩移動(dòng)通信網(wǎng)號為00，中國聯(lián)通900/1800MHzTDMA數(shù)字公用蜂窩移動(dòng)通信網(wǎng)號為01，中國聯(lián)通CDMA移動(dòng)通信網(wǎng)號為03。

移動(dòng)用戶識別號碼是一個(gè)十位數(shù)字的等長號碼，可由各運(yùn)營商自行確定編號原則,但移動(dòng)用戶識別號碼的前四位與H0H1H2H3之間應(yīng)有一定的對應(yīng)關(guān)系。173.移動(dòng)用戶漫游號碼MSRN

移動(dòng)用戶漫游號碼MSRN是當(dāng)呼叫一個(gè)移動(dòng)用戶時(shí)，為使網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行路由再選擇，VLR臨時(shí)分配給移動(dòng)用戶的一個(gè)號碼，結(jié)構(gòu)為13SM0M1M2M3ABC。

M0M1M2M3的數(shù)值與H0H1H2H3相同

ABC為各移動(dòng)局中臨時(shí)分配給移動(dòng)用戶的號碼

MSRN是在一次接續(xù)中臨時(shí)分配給漫游用戶的，供入口MSC選擇路由用，一旦接續(xù)完畢即釋放該號碼，以便分配給其他的呼叫使用。該號碼對用戶是透明的。

184.臨時(shí)移動(dòng)用戶識別碼TMSI為了對IMSI保密，VLR可給來訪移動(dòng)用戶分配一個(gè)唯一的TMSI號碼，它僅在本地使用，為一個(gè)4字節(jié)的BCD編碼。由各個(gè)VLR自行分配。

195.位置區(qū)識別碼LAI位置區(qū)由若干個(gè)基站區(qū)組成，當(dāng)移動(dòng)臺在同一位置區(qū)內(nèi)時(shí)可不必向系統(tǒng)進(jìn)行強(qiáng)迫位置登記。當(dāng)呼叫某一移動(dòng)用戶時(shí)，只需在該移動(dòng)臺當(dāng)前所在的位置區(qū)下屬的各小區(qū)中尋呼即可。位置區(qū)識別碼LAI由三部分組成：

移動(dòng)國家號MCC＋移動(dòng)網(wǎng)號MNC＋LAC

其中MCC、MNC與國際移動(dòng)用戶識別碼（IMSI）中的編碼相同，LAC為2字節(jié)16進(jìn)制的BCD碼，表示為L1L2L3L4。其中L1L2全國統(tǒng)一分配，L1L2L3L4全為0的編號不用。L3L4由各省分配。

206.MSC/VLR號碼

用于在七號信令消息中識別MSC/VLR的號碼，規(guī)定為13SM0M1M2M3，其中M0M1M2M3的數(shù)值與H0H1H2H3相同。

217.HLR號碼

在№7信令消息中用來對HLR尋址的號碼，HLR的號碼規(guī)定為13SH0H1H2H30000。

228.切換號碼HON當(dāng)進(jìn)行移動(dòng)局間切換時(shí)，為選擇路由，由目標(biāo)MSC(即切換要轉(zhuǎn)到的MSC)臨時(shí)分配給移動(dòng)用戶的一個(gè)號碼。切換號碼HON的結(jié)構(gòu)與漫游號碼MSRN的結(jié)構(gòu)類似。235.3移動(dòng)交換信令系統(tǒng)245.3.1移動(dòng)交換信令系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

Um接口A-Bis接口A接口255.3.2Um接口協(xié)議分層結(jié)構(gòu)

第一層是物理層，該層為無線接口最低層，物理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(wù)信道TCH和控制信道，業(yè)務(wù)信道TCH主要用于傳送編碼語音和數(shù)據(jù)，控制信道主要傳送用于電路交換的信令信息及移動(dòng)管理和接入管理的信令信息。

第二層是信令鏈路層，該層為MS和BTS之間提供了可靠的專用數(shù)據(jù)鏈路，基于ISDN的D信道鏈路接入?yún)f(xié)議（LAPD），同時(shí)也加入了一些移動(dòng)應(yīng)用方面的GSM特有的協(xié)議，一般稱為LAPDm協(xié)議。

第三層是應(yīng)用層，該層主要負(fù)責(zé)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(gè)子層，CM子層可完成呼叫控制（CC）、補(bǔ)充業(yè)務(wù)管理（SS）和短消息業(yè)務(wù)管理（SMS）等功能，MM子層主要完成位置更新、鑒權(quán)和TMSI的再分配，RR子層完成專用無線信道連接的建立、操作和釋放。

261.無線接口中的信道

無線接口中的信道分為物理信道和邏輯信道，一個(gè)物理信道是一個(gè)時(shí)隙（TS），而邏輯信道是根據(jù)BTS與MS之間傳遞的信息種類的不同而定義的，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(wù)信道和控制信道。

1、業(yè)務(wù)信道（TCH）用于傳送編碼后的話音或數(shù)據(jù)信息。

2、控制信道（CCH）可分為廣播信道、公共控制信道和專用控制信道。

27（1）廣播信道（BCH）

廣播信道分為頻率校正信道、同步信道、廣播控制信道。這三種信道都是下行信道，可完成點(diǎn)對多點(diǎn)的信息傳輸。它用于向移動(dòng)臺廣播不同的信息，包括移動(dòng)臺在系統(tǒng)中登記所必要的信息。

頻率校正信道（FCCH）用于向移動(dòng)臺傳送頻率校正信號，使移動(dòng)臺能調(diào)諧到相應(yīng)的頻率上。

同步信道

（SCH）向移動(dòng)臺傳送幀同步和基站識別碼（BSIC）。

廣播控制信道（BCCH）向移動(dòng)臺傳送小區(qū)的通用消息，包括位置區(qū)識別碼，小區(qū)內(nèi)允許的最大輸出功率，相鄰小區(qū)的BCCH載頻等信息。

28（2）公共控制信道（CCCH）

公共控制信道包括尋呼信道、隨機(jī)接入信道、允許接入信道三種。

尋呼信道（PCH）：下行信道，用于尋呼移動(dòng)臺。

隨機(jī)接入信道（RACH）：點(diǎn)對點(diǎn)上行信道，用于移動(dòng)臺向系統(tǒng)申請專用控制信道。

允許接入信道（AGCH）：點(diǎn)對點(diǎn)下行信道，用于向移動(dòng)臺發(fā)送系統(tǒng)分配給該移動(dòng)臺的專用信道號并通知移動(dòng)臺允許接入。

29（3）專用控制信道（DCCH）

專用控制信道包括獨(dú)立專用控制信道（SDCCH）、慢速隨路控制信道（SACCH）、快速隨路控制信道（FACCH）。

獨(dú)立專用控制信道（SDCCH）：點(diǎn)對點(diǎn)下行信道，用于移動(dòng)臺呼叫建立之前傳送系統(tǒng)信息，如登記和鑒權(quán)等。

慢速隨路控制信道（SACCH）：用于傳送服務(wù)小區(qū)及相鄰小區(qū)的信號強(qiáng)度、移動(dòng)臺功率等級等數(shù)據(jù)。

快速隨路控制信道（FACCH）：用于傳送速度要求高的信令信息。

302.數(shù)據(jù)鏈路層(第二層)第二層協(xié)議稱為LAPDm，它是在ISDN的LAPD協(xié)議基礎(chǔ)上作少量修改形成的。修改原則是盡量減少不必要的字段以節(jié)省信道資源。與ISDN的LAPD協(xié)議的主要不同之處在于取消幀定界標(biāo)志和幀校驗(yàn)序列，因?yàn)槠涔δ芤延蒚DMA系統(tǒng)的定位和信道糾錯(cuò)編碼完成。

LAPDm支持兩種操作：1．無確認(rèn)操作，其信息采用無編號信息幀UI傳輸，無流量控制和差錯(cuò)校正功能。2．確認(rèn)操作，使用多幀方式傳輸?shù)谌龑有畔?，可維持所傳送的各幀的順序，可完成流量控制功能，對沒有確認(rèn)的幀采用重發(fā)來糾正錯(cuò)誤，對不能糾正的錯(cuò)誤則報(bào)告到移動(dòng)管理實(shí)體。313.信令層(第三層)

第三層是收發(fā)和處理信令消息的實(shí)體，包括三個(gè)功能子層。

①RR(無線資源管理)

其作用是對無線信道進(jìn)行分配、釋放、切換、性能監(jiān)視和控制，共定義了八個(gè)信令過程。

②MM(移動(dòng)性管理)

定義了移動(dòng)用戶位置更新、定期更新、鑒權(quán)、開機(jī)接入、關(guān)機(jī)退出、TMSI重新分配和設(shè)備識別等七個(gè)過程。

③CM(連接管理)

負(fù)責(zé)呼叫控制，包括補(bǔ)充業(yè)務(wù)和短消息SMS的控制。由于有MM子層的屏蔽，CM子層已感覺不到用戶的移動(dòng)性。其控制機(jī)理繼承ISDN，包括去話建立、來話建立、呼叫中改變傳輸模式、MM連接中斷后呼叫重建和DTMF傳送等五個(gè)信令過程。

325.3.3A-bis接口信令

A-bis接口是基站收發(fā)信系統(tǒng)(BTS)和基站控制器(BSC)之間的接口。由于A-bis接口定義較晚，目前尚未完全標(biāo)準(zhǔn)化，因此尚不能支持BSC-BTS的多廠商環(huán)境。

33

A接口是BSC與MSC之間的接口，A接口是標(biāo)準(zhǔn)化的接口，因此可以支持BSC-MSC的多廠商環(huán)境。

A接口采用7號信令作為消息傳送協(xié)議，分為三層結(jié)構(gòu)：物理層MTP-1（64kbit／s鏈路），MTP2／3+SCCP作為第二層，負(fù)責(zé)消息的可靠傳送。MTP-3主要用其信令消息處理功能。由于是點(diǎn)到點(diǎn)傳輸，因此SCCP的全局名翻譯功能基本不用。

應(yīng)用層作為信令的第三層，稱為BSSAP(基站系統(tǒng)應(yīng)用部分)，包括BSSMAP和DTAP兩部分。

BSSMAP(BSS管理應(yīng)用部分)用于對BSS的資源使用、調(diào)配和負(fù)荷進(jìn)行控制和監(jiān)視。消息的源點(diǎn)和終點(diǎn)為BSS和MSC，消息均和RR相關(guān)。某些BSSMAP過程將直接引發(fā)RR消息，反之，RR消息也可能觸發(fā)某些BSSMAP過程。GSM標(biāo)準(zhǔn)共定義了18個(gè)BSSMAP信令過程。

DTAP(直接傳送應(yīng)用部分)用于透明傳送MSC和MS間的消息，這些消息主要是CM和MM協(xié)議消息。

5.3.4A接口信令

345.3.5移動(dòng)應(yīng)用部分MAP

在移動(dòng)通信網(wǎng)中，移動(dòng)交換中心(MSC)至來訪位置寄存器(VLR)的B接口、MSC至歸屬位置登記器的C接口、VLR至HLR的D接口、不同的MSC之間的E接口，MSC至設(shè)備識別寄存器(EIR)之間的F接口都使用移動(dòng)應(yīng)用部分(MAP)的信令規(guī)程。

MAP是No．7信令系統(tǒng)的應(yīng)用層協(xié)議，是事務(wù)處理部分(TC)的用戶。MAP的主要功能是在MSC和HLR，VLR，EIR等網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫之間交換與電路無關(guān)的數(shù)據(jù)和指令，從而支持移動(dòng)用戶漫游、頻道切換和用戶鑒權(quán)等網(wǎng)絡(luò)功能。

35MAP信令過程：移動(dòng)通信應(yīng)用部分有以下幾類信令過程：

．位置登記和刪除；

．補(bǔ)充業(yè)務(wù)的處理；

．呼叫建立期間用戶參數(shù)的檢索；

．頻道切換(轉(zhuǎn)換)；

．用戶管理；

．操作和維護(hù)；

．國際移動(dòng)設(shè)備識別管理；

．支持短消息業(yè)務(wù)；

．鑒權(quán)。365.4移動(dòng)交換的處理過程37一.移動(dòng)呼叫處理的特點(diǎn)

1．用戶數(shù)據(jù)集中管理由于移動(dòng)用戶的位置是經(jīng)常發(fā)生變化的，移動(dòng)用戶的用戶數(shù)據(jù)是由用戶歸屬的HLR集中管理的，HLR中主要存儲兩類信息：移動(dòng)用戶的用戶數(shù)據(jù)，包括移動(dòng)用戶識別號碼IMSI、MSISDN、基本電信業(yè)務(wù)簽約信息、業(yè)務(wù)限制（例如限制漫游）和始發(fā)CAMEL簽約信息O-CSI、終結(jié)CAMEL簽約信息T-CSI等數(shù)據(jù)；移動(dòng)用戶目前所處位置（當(dāng)前所在的MSC、VLR地址）的信息。同時(shí)在用戶當(dāng)前所在位置的的VLR中也會保留用戶的部分?jǐn)?shù)據(jù)，在呼叫處理過程中，MSC在需要的時(shí)候要向HLR和VLR查詢相關(guān)用戶數(shù)據(jù)，根據(jù)這些數(shù)據(jù)來完成不同的處理。382.位置登記與更新

由于移動(dòng)用戶的位置是經(jīng)常發(fā)生變化的，當(dāng)用戶的位置發(fā)生改變時(shí)，必須將用戶當(dāng)前所在的位置報(bào)告給系統(tǒng)。3.移動(dòng)用戶接入處理

對于MS始發(fā)呼叫，不存在用戶線掃描、撥號音發(fā)送和收號等處理過程，MS接入和發(fā)號通過無線接口信令完成，交換機(jī)的功能主要是檢查MS的合法性及其呼叫權(quán)限。對于MS來話呼叫，則要執(zhí)行尋呼過程。4．信道分配

由于無線接口的頻率資源有限，移動(dòng)用戶并沒有固定的業(yè)務(wù)信道和信令信道，而是在通信時(shí)由交換機(jī)按需給MS分配業(yè)務(wù)信道和必要的信令信道。395．路由選擇由于移動(dòng)用戶的位置是經(jīng)常發(fā)生變化的，所以當(dāng)移動(dòng)用戶為被叫時(shí)始發(fā)MSC要向被叫用戶歸屬的HLR查詢用戶的當(dāng)前位置，再由被叫用戶歸屬的HLR向被叫當(dāng)前所在的VLR要求為該次呼叫分配漫游號碼，始發(fā)MSC通過漫游號碼來選擇路由6．切換這是移動(dòng)交換區(qū)別于固網(wǎng)交換機(jī)的重要特點(diǎn)，它要求交換機(jī)在用戶進(jìn)入通信階段后繼續(xù)監(jiān)視業(yè)務(wù)信道質(zhì)量，必要時(shí)進(jìn)行切換以保證通信連續(xù)性。40二.呼叫處理的一般過程

與固定交換機(jī)中的呼叫處理不同，由于無線接口的頻率資源有限，移動(dòng)用戶并沒有固定的業(yè)務(wù)信道和信令信道，而是在通信時(shí)由交換機(jī)按需給MS分配業(yè)務(wù)信道和必要的信令信道。

MS與移動(dòng)通信系統(tǒng)的通信一般包括：接入階段；鑒權(quán)加密階段（如果需要）；完成業(yè)務(wù)（位置更新、呼叫、發(fā)送短消息等）階段；釋放連接階段。

411.接入階段的一般處理過程

假設(shè)一MS處于激活且空閑狀態(tài)，當(dāng)用戶要進(jìn)行通信（包括位置更新、主叫發(fā)起的呼叫、收到了交換機(jī)發(fā)來的對本MS的尋呼消息、發(fā)送短消息等）時(shí)，

MS將首先申請建立一條RR連接。RR的功能包括物理信道管理和邏輯信道的數(shù)據(jù)鏈路層連接等。

422.鑒權(quán)與加密

由于移動(dòng)用戶是通過無線接口接入系統(tǒng)的，所以如何確定用戶身份的合法性，防止在無線信道上竊聽通信信息對移動(dòng)通信系統(tǒng)是非常重要的。鑒權(quán)的目的是確定用戶身份的合法性，保證只有有權(quán)用戶才可以訪問網(wǎng)絡(luò)。加密的目的是保護(hù)用戶的隱私，防止在無線信道上竊聽通信信息。

43鑒權(quán)的原理：

44鑒權(quán)過程：

45MSC向需被鑒權(quán)的MS發(fā)送一組參數(shù)中的RAND號碼；MS將RAND號碼、自身SIM卡內(nèi)存儲的IMSI和Ki作為A3鑒權(quán)運(yùn)算電路的輸入?yún)?shù)，算出鑒權(quán)的符號響應(yīng)符SRES并將其送回MSC／VLR；MSC將原參數(shù)組中由AUC算出的SRES與MS返回的SRES比較，若相同，則認(rèn)為合法，鑒權(quán)成功，網(wǎng)絡(luò)允許MS接入；否則認(rèn)為不合法，鑒權(quán)失敗，拒絕為其服務(wù)。465.4.2位置登記與更新

移動(dòng)通信系統(tǒng)與固定電話系統(tǒng)的一個(gè)主要不同之處就是移動(dòng)臺MS的位置是在不斷變化的，為了與系統(tǒng)保持聯(lián)系，MS就需要不斷地向系統(tǒng)報(bào)告自己當(dāng)前的位置。

GSM網(wǎng)絡(luò)被劃分為不同的位置區(qū)，位置區(qū)由位置區(qū)識別碼LAI標(biāo)識，每個(gè)小區(qū)的廣播信道廣播的系統(tǒng)消息中，都包含該小區(qū)所屬的位置區(qū)識別碼LAI，每個(gè)MS當(dāng)前所在的位置區(qū)的LAI被保存在MS的SIM卡和該MS位于的VLR中。

471.MS進(jìn)行位置更新的時(shí)間

MS進(jìn)入了新的位置區(qū)，發(fā)現(xiàn)當(dāng)前小區(qū)廣播信道廣播的系統(tǒng)消息中包含的位置區(qū)識別碼LAI與SIM卡中保存的LAI不一致時(shí)；系統(tǒng)定義的周期性位置更新。48在GSM系統(tǒng)中有三個(gè)地方需要知道位置信息：HLR、VLR和MS（SIM卡），在MS的位置發(fā)生變化時(shí)需要保持三者的一致性，在VLR和SIM卡中保存的位置信息是MS當(dāng)前所在的位置區(qū)識別碼LAI，在MS歸屬的HLR中保存的位置信息是MS當(dāng)前所在的VLR號碼。位置更新的兩種情況：

同一MSC/VLR區(qū)不同的LAI的位置更新，只需更新VLR和MS（SIM卡）中的位置信息；不同MSC/VLR區(qū)不同的LAI的位置更新，需更新HLR、VLR和MS（SIM卡）中的位置信息。

49（1）僅涉及VLR與HLR的位置登記和刪除過程

在位置更新過程中，如果移動(dòng)用戶(MS)用其識別碼(IMSI)來標(biāo)識自身時(shí)，其位置更新過程只涉及用戶新進(jìn)入?yún)^(qū)域的MSC／VLR及用戶注冊所在地的HLR。

MS新進(jìn)入的位置的VLR

MS原來登記位置的VLR

用戶注冊所在地的HLR

2.正常位置更新的過程

50（2）涉及到前一個(gè)VLR的位置更新

當(dāng)MS從MSC/VLR－B管轄的區(qū)域進(jìn)入MSC/VLR－A管轄的區(qū)域，在位置登記時(shí)用MSC/VLR－B分配給它的臨時(shí)號碼TMSI來標(biāo)識自己時(shí)的位置更新/刪除過程。

經(jīng)過位置更新過程后，管轄MS當(dāng)前所在區(qū)域的VLR中已存放了該用戶主要的用戶數(shù)據(jù)，MS注冊的HLR中也已存放了該用戶的位置信息。MS原來登記位置的VLR已刪除該用戶的用戶數(shù)據(jù)。

515.4.3MS主叫處理流程

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