GSM網(wǎng)絡(luò)的組成及原理

非技術(shù)人員的技術(shù)培訓(xùn)

——GSM網(wǎng)絡(luò)組成及工作原理廣州移動(dòng)網(wǎng)管維護(hù)中心葉冬嫻2003-8

內(nèi)容提要一、廣州移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)情況二、GSM網(wǎng)絡(luò)組成原理GSM系統(tǒng)結(jié)構(gòu)GSM系統(tǒng)模型及各局部功能GSM系統(tǒng)原理三、GSM網(wǎng)絡(luò)層次結(jié)構(gòu)四、短消息1、廣州網(wǎng)絡(luò)情況2、GSM的系統(tǒng)構(gòu)成3、HLR、MSC、BSC的功能4、GSM的頻段分配5、常用的識(shí)別碼〔IMSI、MSISDN〕6、漫游類(lèi)型7、短信的上行、下行掌握要點(diǎn)第一章廣州移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)情況本地網(wǎng)：30個(gè)MSC，52個(gè)BSC，11個(gè)HLR，4個(gè)GW，2個(gè)MTM〔大、小廣州的維護(hù)機(jī)制〕話務(wù)匯接局：2個(gè)TR，4個(gè)TMSC1信令匯接局：2個(gè)LSTP，2個(gè)HSTP國(guó)際關(guān)口局：1個(gè)ISC，1個(gè)ISTP智能網(wǎng)：15個(gè)SCP、2個(gè)SMP、2個(gè)SSP、2個(gè)VC交換機(jī)用戶配置總?cè)萘窟_(dá)1500多萬(wàn)；HLR用戶數(shù)已達(dá)1099萬(wàn)；

短信系統(tǒng)：1個(gè)MOGW，2個(gè)短信中心，1個(gè)IOD短信容量600萬(wàn)條/小時(shí)GPRS網(wǎng)絡(luò)：2個(gè)GGSN：網(wǎng)關(guān)GPRS支持節(jié)點(diǎn)，假設(shè)希望訪問(wèn)其它ISP的網(wǎng)站那么要通過(guò)GGSN網(wǎng)關(guān)與Internet相連。3個(gè)SGSN：業(yè)務(wù)網(wǎng)關(guān)支持節(jié)點(diǎn)，是GPRS系統(tǒng)的核心功能模塊。相當(dāng)于GSM的MSC廣州地區(qū)話務(wù)情況用戶數(shù)超過(guò)600萬(wàn)每日總話務(wù)量超過(guò)70萬(wàn)Erl忙時(shí)話務(wù)量超過(guò)5萬(wàn)Erl短信日流量超過(guò)2000萬(wàn)條，短信忙時(shí)流量150多萬(wàn)條GPRS平均附著用戶數(shù)15萬(wàn)GPRS的Gi接口日流量超過(guò)5萬(wàn)Mbits第二章GSM網(wǎng)絡(luò)組成原理一、GSM系統(tǒng)構(gòu)成基站系統(tǒng)交換系統(tǒng)交換子系統(tǒng)(SS:Switchingsystem基站子系統(tǒng)(BSS：Basestationsystem)操作維護(hù)系統(tǒng)〔OMC：Operationmaintenancesystem)操作維護(hù)系統(tǒng)二、GSM系統(tǒng)模型AUC關(guān)口局VLREIR操作維護(hù)系統(tǒng)MSCBSCBTSMS數(shù)據(jù)網(wǎng)短信系統(tǒng)移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商SSBSS交換系統(tǒng)基站系統(tǒng)基站系統(tǒng)信息傳輸基站系統(tǒng)呼叫連接和信息傳輸HLRIP網(wǎng)關(guān)市話網(wǎng)三、各局部功能介紹移動(dòng)業(yè)務(wù)交換中心〔MSC〕拜訪位置存放器〔VLR〕歸屬位置存放器〔HLR〕鑒權(quán)中心〔AUC〕：設(shè)備識(shí)別存放器〔EIR〕HLR數(shù)據(jù)舉例

MSISDNIMSISTATE〔IMSI：InternationalMobileSubscriberIdentify〕

PERMANENTSUBSCRIBERDATASUDCAT-11〔用戶類(lèi)別〕OBR-2〔限制出國(guó)漫游〕BS26-1〔數(shù)據(jù)〕TS11-1〔話音〕TS21-1〔收短信〕TS22-1〔發(fā)短信〕CFU-1〔無(wú)條件轉(zhuǎn)移〕CFB-1〔遇忙轉(zhuǎn)移〕TS62-1〔〕BAOC-1〔呼出〕BOIC-1〔國(guó)際呼出〕 BAIC-1〔呼入〕CAW-1〔呼叫等待〕CLIP-1〔來(lái)電顯示〕MPTY-1〔三方通話〕

LOCATIONDATAVLR MSCNUMBER4-8613900221 8613900221市話入口局〔GMSC〕基站控制器中心〔BSC〕基站收發(fā)信臺(tái)〔BTS〕

微蜂窩D3D1C1B3B2C2B1A2D2A1C3A3D3D1C1B3B2C2B1A2D2A1C3A3D3D1C1B3B2C2B1A2D2A1C3A3D3D1C1B3B2C2B1A2D2A1C3A3D3D1C1B3B2C2B1A2D2A1C3A3同頻小區(qū)四、GSM系統(tǒng)原理GSM—GlobalSystemforMobilecommunication，即全球移動(dòng)通信系統(tǒng)。GSM由ETSI〔歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)〕制訂，包括兩個(gè)并行的系統(tǒng)：GSM900和DCS1800，即通常所說(shuō)的900兆和1800兆。GSM是采用時(shí)分多址〔TDMA〕技術(shù)，即是每個(gè)載波可以同時(shí)容納8個(gè)用戶通話1、GSM頻段分配

GSM900上行頻率：890－－915MHZ〔MS發(fā)射，BTS接收〕下行頻率：935－－960MHZ〔BTS發(fā)射，MS接收〕共分為124對(duì)雙工載頻，載頻間隔為200KHZ。每載頻共分8個(gè)時(shí)隙，即為8個(gè)信道。總信道數(shù)為124×8＝992個(gè)信道。124個(gè)頻點(diǎn)中包含了聯(lián)通，郵電GSM和TACS。DCS1800上行：1710-1785MHz下行：1805-1880MHz共分為374對(duì)雙工載頻，載頻間隔為200KHZ。總信道數(shù)為374×8＝2992個(gè)信道。2、的位置登記第一次登記：移動(dòng)臺(tái)第一次接入系統(tǒng)時(shí)向系統(tǒng)報(bào)告位置稱(chēng)為位置登記。周期性登記：關(guān)機(jī)時(shí)假設(shè)開(kāi)機(jī)移動(dòng)到我們的覆蓋盲區(qū)3、位置更新1、位置區(qū)發(fā)生變化時(shí)的位置更新

2、周期性的位置更新

4、GSM常用識(shí)別號(hào)碼用戶識(shí)別模塊〔SIM〕卡：SIM卡里面儲(chǔ)存用戶有關(guān)的信息：序列號(hào)、KI〔密鑰〕、IMSI碼、用戶號(hào)碼、PIN碼等。4、GSM常用識(shí)別號(hào)碼國(guó)際移動(dòng)用戶識(shí)別碼〔IMSI〕：IMSI＝MCC＋MNC＋MSIN(460-00---)

移動(dòng)臺(tái)的國(guó)際身份號(hào)碼〔MSISDN〕：

MSISDN＝CC＋NDC＋SN〔86139/8/7/6/5***〕4、GSM常用識(shí)別號(hào)碼

MSRN：移動(dòng)臺(tái)漫游號(hào)碼MSRN=CC+NDC+SN〔86139****〕4、GSM常用識(shí)別號(hào)碼一個(gè)固定用戶呼叫一個(gè)移動(dòng)用戶的呼叫流程MSISDN---IMSI

PSTN固定網(wǎng)

IMSI-MSRN6、GSM漫游國(guó)際漫游國(guó)內(nèi)漫游省內(nèi)漫游邊界漫游HLR歸屬位置存放器MSC/VLR移動(dòng)交換中心GMSC關(guān)口局1253645、移動(dòng)通話過(guò)程〔一〕通話根本類(lèi)型1、本地通話2、省內(nèi)通話3、國(guó)內(nèi)長(zhǎng)途4、國(guó)際5、移動(dòng)通話過(guò)程〔二〕撥號(hào)方式1、撥打2、撥打市話3、市話撥打6、GSM漫游類(lèi)型GSM網(wǎng)絡(luò)層次結(jié)構(gòu)第一層：

一級(jí)話務(wù)匯接、一級(jí)信令匯接

第二層：二級(jí)話務(wù)匯接、二級(jí)信令匯接

第三層：

本地端局：如MSC、HLR、GW、MTM、SMSC6、GSM漫游類(lèi)型國(guó)際漫游國(guó)內(nèi)漫游省內(nèi)漫游邊界漫游

第二章短消息實(shí)現(xiàn)過(guò)程

GSM標(biāo)準(zhǔn)中定義的點(diǎn)-點(diǎn)短消息效勞使得短消息能在移動(dòng)臺(tái)和短消息效勞中心之間傳遞。這些效勞中心是通過(guò)稱(chēng)為SMS-GMSC的特定MSC同GSM網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系的。涉及SMS管理的協(xié)議如下圖。圖解如下：

SME：ShortMessagingEntity，短消息實(shí)體。

SMSC：ShortMessageServiceCenter，短消息效勞中心SMCGWMS或SMCGMSC：SMS-GatewayMSC，SMS網(wǎng)關(guān)。HLR：HomeLocationRegister，歸屬位置存放器。MSC：MobileSwitchingCenter，移動(dòng)交換中心。負(fù)責(zé)系統(tǒng)切換管理并控制來(lái)自或發(fā)向其他或數(shù)據(jù)原理短信發(fā)送過(guò)程分上行和下行：由發(fā)起至短信中心的短信〔上行〕。

由短信中心發(fā)起的至的短信〔下行〕。

原理工作原理下行短消息成功發(fā)送的工作原理。下行短消息不成功發(fā)送的工作原理。3、上行短信發(fā)送的工作原理。4、短信重發(fā)機(jī)制5、短信回送報(bào)告短信的重發(fā)機(jī)制重發(fā)機(jī)制的工作原理是：短信中心在第一次無(wú)法下發(fā)成功的情況下，會(huì)在很短的時(shí)間再次重發(fā)。再次重發(fā)不成功那么加大周期，重發(fā)不成功的次數(shù)越高，重發(fā)周期就越大。重發(fā)機(jī)制的負(fù)面影響：1、短信發(fā)送不成功，系統(tǒng)不會(huì)及時(shí)返還扣除的費(fèi)用，導(dǎo)致用戶認(rèn)為我們收多了錢(qián)；2、如用戶已收到短信，但由于信號(hào)差、問(wèn)題等原因無(wú)法將反響報(bào)告及時(shí)送至短信中心，短信中心就會(huì)認(rèn)為該用戶沒(méi)有成功接收而會(huì)啟動(dòng)重發(fā)機(jī)制重新發(fā)送，導(dǎo)致用戶重復(fù)收短信〔但不會(huì)重復(fù)收費(fèi)〕。短信的回送報(bào)告回送報(bào)告原理：發(fā)送短信時(shí)，會(huì)要求對(duì)方將接收成功或不成功的信息反響給發(fā)送方,期間，短信中心起橋梁的作用，將對(duì)方的反響信息回送給發(fā)送者，〔即回送報(bào)告〕。回送報(bào)告引起的問(wèn)題：當(dāng)接收方在傳遞反響信息時(shí)，如果因網(wǎng)絡(luò)通信故障無(wú)法將信息反響或接收用戶端將錯(cuò)誤信息反響給短信中心，那么短信中心也繼續(xù)將錯(cuò)誤信息回送給發(fā)送方，這樣會(huì)引起回送報(bào)告不準(zhǔn)確的原因，并引起重復(fù)接收