GSM培訓(xùn)膠片課件

GSM培訓(xùn)膠片內(nèi)容提要總述GSM移動(dòng)通信系統(tǒng)原理GSM信令協(xié)議一、總述移動(dòng)通信發(fā)展蜂窩通信原理GSM的發(fā)展進(jìn)程移動(dòng)通信的發(fā)展歷史NMTAMPSTACSGSMD-AMPSIS-136cdmaOneIS-95PDCIMT-2000198019902000模擬移動(dòng)通信的缺陷各個(gè)系統(tǒng)之間沒有公共接口，難于實(shí)現(xiàn)漫游無法與固定網(wǎng)向數(shù)字化推進(jìn)相適應(yīng)頻譜利用率比較低安全保密性比較差業(yè)務(wù)種類受限移動(dòng)設(shè)備成本高、體積大網(wǎng)絡(luò)的管理控制存在問題數(shù)字移動(dòng)通信的優(yōu)點(diǎn)抗干擾能力強(qiáng)頻譜利用率高可方便實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)易于加密便于網(wǎng)絡(luò)的管理和控制便于設(shè)備的集成

頻譜利用率不夠高—容量問題傳輸速率較低—業(yè)務(wù)單一存在多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)—無法實(shí)現(xiàn)全球漫游現(xiàn)有第二代數(shù)字移動(dòng)通信系統(tǒng)的不足

個(gè)人通信的目標(biāo)—“任何人，在任何地點(diǎn)、任何時(shí)間與其他任何人進(jìn)行任何方式的通信?！?/p>

為什么要發(fā)展第三代？~1997年底1323萬~1998年底2357萬~1999年底5000萬~2000年底6500萬~2002年底1~1.2億~2005年底2億~2010年底3億中國移動(dòng)用戶發(fā)展

Internet到2000年，將有10億Email用戶，5億Web用戶

圖象傳輸人們通過眼睛獲得80%的信息

到2010年，歐洲將有9千萬移動(dòng)多媒體用戶，占業(yè)務(wù)總量的60%。非話業(yè)務(wù)的發(fā)展

全球統(tǒng)一頻段，統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，全球無縫覆蓋

高頻譜效率

高服務(wù)質(zhì)量，高保密性能

提供多媒體業(yè)務(wù)，速率最高到2Mb/s

易于第二代系統(tǒng)的過渡和演進(jìn)

多頻多模手機(jī)，單一通信號(hào)碼

車速環(huán)境：144kb/s

步行環(huán)境：384kb/s

室內(nèi)環(huán)境：2Mb/sIMT－2000目標(biāo)移動(dòng)通信發(fā)展的技術(shù)基礎(chǔ)集成電路的發(fā)展數(shù)字程控交換技術(shù)的發(fā)展蜂窩結(jié)構(gòu)的出現(xiàn)信道與信源編碼的技術(shù)革新一、總述移動(dòng)通信發(fā)展蜂窩通信原理GSM的發(fā)展歷程蜂窩通信原理移動(dòng)通信特點(diǎn)電波傳播環(huán)境十分惡劣多普勒頻移產(chǎn)生附加調(diào)頻噪聲移動(dòng)臺(tái)受干擾和噪聲騷擾移動(dòng)設(shè)備要求有很大的動(dòng)態(tài)范圍頻譜擁擠建網(wǎng)技術(shù)復(fù)雜蜂窩通信原理大區(qū)制一個(gè)基站覆蓋整個(gè)城市通信質(zhì)量差頻率利用率低系統(tǒng)容量小蜂窩通信原理PSTN另一有線網(wǎng)另一有線網(wǎng)MSCMSCBSCBSCBSCBSCBTSBTSBTSBTSBTSBTSBTSBTSBTSBTSBTSBTSBTSBSCBSCBSC7小區(qū)頻率重復(fù)再用37516324356175243612774251314基站扇區(qū)化cellsitecellsitecellsite全向小區(qū)（OMNICELLSITE）3扇區(qū)/小區(qū)（120oSECTOR/CELLS）6扇區(qū)/小區(qū)（60oSECTOR/CELLS）=1ANTENNA=3ANTENNA=6ANTENNAGSM常用頻率復(fù)用模式4

3標(biāo)準(zhǔn)復(fù)用模式（GSM體制推薦）緊密復(fù)用模式3313（NORTEL）26（MOTOROLA）多重復(fù)用MAP（ERICSSON）無線頻譜分配45MHz雙工間隔基站發(fā)射頻率基站接收頻率2MHz保護(hù)頻帶960905890880872950935925917915GSMTACS/GSMEGSMETACSDCS1800頻譜分配基站發(fā)射頻率基站接收頻率2MHz保護(hù)頻帶18801805178590MHz雙工間隔1710DCS1800GSM系統(tǒng)頻段GSM900主頻段（P-GSM）上行：890MHz-915MHz（移動(dòng)臺(tái)發(fā)，基站收）下行：935MHz-960MHz（基站發(fā)，移動(dòng)臺(tái)收）GSM擴(kuò)展頻段（E-GSM）上行：880MHz-890MHz（移動(dòng)臺(tái)發(fā)，基站收）下行：925MHz-935MHz（基站發(fā)，移動(dòng)臺(tái)收）DCS1800頻段上行：1710MHz-1785MHz（移動(dòng)臺(tái)發(fā)，基站收）下行：1805MHz-1880MHz（基站發(fā)，移動(dòng)臺(tái)收）GSM絕對(duì)頻道號(hào)GSM900主頻段（P-GSM）上行：Fl=890+0.2

N（MHz）（1N124）下行：Fu=Fl+45（MHz）GSM擴(kuò)展頻段（E-GSM）上行：Fl=890+0.2

（N-1024）（MHz）下行：Fu=Fl+45（MHz）（975N1023）DCS1800頻段上行：Fl=1710.2+0.2

（N-512）（MHz）下行：Fu=Fl+95（MHz）（512N885）一、總述移動(dòng)通信發(fā)展蜂窩通信原理GSM的發(fā)展進(jìn)程GSM標(biāo)準(zhǔn)制定委員會(huì)委員會(huì)名稱標(biāo)準(zhǔn)分工SMG1DefinitionofServiceSMG2SpecificationofRadioTransmissionSMG3NetworkArchitetureSignallingProtocols，OperinterfaceSMG4DataServiceSMG5UMTS技術(shù)規(guī)范01,0203,05,0603,04,08,0907-SMG6OperationandMaintenace11SeriesTestSpecification1211發(fā)展進(jìn)程（一）1979年，世界無線電管理委員會(huì)(WARC)劃定了今后歐洲用于蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)的頻段；1982年，歐洲郵政與電信委員會(huì)（CEPT）內(nèi)建立了特別移動(dòng)組（GroupeSpecialMobile)；1986年，在巴黎建立了GSM永久核心；1988年，歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)（ETSI）成立，并接管了GSM委員會(huì)；1990年，GSM規(guī)范Phase1被凍結(jié)；1991年，DCS1800規(guī)范Phase1被凍結(jié)；GSM委員會(huì)開始考慮下一代無線通信系統(tǒng)；1992年，GSM委員會(huì)更名為“SpecialMobileGroup”,GSM系統(tǒng)更名為“GlobalSystemforMobileCommunication”,DCS1800規(guī)范Phase2被凍結(jié)；1992年，GSM開始商業(yè)運(yùn)營；發(fā)展進(jìn)程（二）1993年，GSM規(guī)范Phase2被凍結(jié)；1994年，GSM商用運(yùn)營遠(yuǎn)超出GSM委員會(huì)的范圍（中國、印度、中東、遠(yuǎn)東、俄羅斯等國家和地區(qū)）1996年，ETSI推出GSM規(guī)范Phase2＋1995年，DCS1800商用系統(tǒng)開始在泰國、卡塔爾、英國等國家和地區(qū)運(yùn)營；發(fā)展進(jìn)程（三）01系列：系統(tǒng)概述02系列：業(yè)務(wù)03系列：網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和網(wǎng)絡(luò)功能04系列：無線接口信令（L2、L3）05系列：無線接口物理層06系列：語音編碼（FR、EFR、HR）GSM規(guī)范（一）07系列：移動(dòng)臺(tái)終端適配功能08系列：A接口和Abis接口09系列：網(wǎng)絡(luò)互連（ISDN、PSTN、PSPDN）10系列：PH2＋新功能11系列：測試12系列：網(wǎng)管（操作維護(hù)、用戶和終端業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)監(jiān)視、性能、設(shè)備管理）GSM規(guī)范（二）總述－小結(jié)三類技術(shù)制式蜂窩通信原理GSM發(fā)展進(jìn)程進(jìn)程、規(guī)范內(nèi)容二、GSM系統(tǒng)原理業(yè)務(wù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能無線信道主要技術(shù)組網(wǎng)GSM系統(tǒng)提供的業(yè)務(wù)電信業(yè)務(wù)用戶終端業(yè)務(wù)承載業(yè)務(wù)基本業(yè)務(wù)基本業(yè)務(wù)基本業(yè)務(wù)＋補(bǔ)充業(yè)務(wù)基本業(yè)務(wù)＋補(bǔ)充業(yè)務(wù)承載業(yè)務(wù)：它在某個(gè)接入點(diǎn)上提供用戶所需的傳送相應(yīng)信號(hào)的能力。雙向異步數(shù)據(jù)電路（300～9600bps）雙向同步數(shù)據(jù)電路（1200～9600bps）異步分組數(shù)據(jù)接入電路（300～9600bps）雙向同步分組數(shù)據(jù)（2400～9600bps）交替語音和數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)后接語音業(yè)務(wù)GPRS業(yè)務(wù)承載業(yè)務(wù)用戶終端業(yè)務(wù)：是一種電信業(yè)務(wù)，它提供給用戶包括終端設(shè)備功能在內(nèi)的各種必須功能，使之能與其他用戶通信。用戶終端業(yè)務(wù)（一）電話業(yè)務(wù)緊急呼叫業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)通信短消息業(yè)務(wù)移動(dòng)被叫點(diǎn)對(duì)點(diǎn)短消息業(yè)務(wù)移動(dòng)主叫點(diǎn)對(duì)點(diǎn)短消息業(yè)務(wù)廣播型短消息業(yè)務(wù)語音和三類傳真交替業(yè)務(wù)自動(dòng)三類傳真業(yè)務(wù)用戶終端業(yè)務(wù)（二）用于補(bǔ)充或修改基本業(yè)務(wù)，以提供用戶完整的業(yè)務(wù)補(bǔ)充業(yè)務(wù)不能獨(dú)立存在補(bǔ)充業(yè)務(wù)（一）呼叫偏轉(zhuǎn)（有被叫，實(shí)時(shí)前轉(zhuǎn)）呼叫前轉(zhuǎn)（無條件、遇忙、無應(yīng)答、不可及）主叫號(hào)碼識(shí)別呼叫等待（被叫忙時(shí)，接收新業(yè)務(wù)）呼叫保持（保持當(dāng)前呼叫，發(fā)起新呼叫）呼入呼出限制其它補(bǔ)充業(yè)務(wù)（二）語音群呼叫（VGCS）話音廣播業(yè)務(wù)（VBS）多用戶特征（MSP）移動(dòng)定位業(yè)務(wù)增強(qiáng)型補(bǔ)充業(yè)務(wù)業(yè)務(wù)－小結(jié)承載業(yè)務(wù)語音、數(shù)據(jù)用戶終端業(yè)務(wù)基本、補(bǔ)充、增強(qiáng)二、GSM系統(tǒng)原理業(yè)務(wù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能無線信道主要技術(shù)組網(wǎng)GSM網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)PSTNOMCOMCNMCOMSSIMMEMSBTSBTSBSCAUmMSCMSCVLRVLRHLRAUCEIRBCEFGHDNSSBSSNSS系統(tǒng)接口A接口：MSC與BSC間的接口Abis接口：BSC與BTS間的接口Um接口：BTS與MS間的接口B接口：MSC與VLR間的接口C接口：MSC與HLR間的接口D接口：HLR與VLR間的接口E接口：MSC與MSC間的接口F接口：MSC與EIR間的接口G接口：VLR與VLR間的接口H接口：HLR與AUC間的接口MSC/VLR業(yè)務(wù)區(qū)域MSC/VLR業(yè)務(wù)區(qū)域VLRMSCLocationAreaVLRMSC位置區(qū)（LocationArea）MSCVLRLA1LA2LA3LA4LA5LA6cell11cell12cell7cell8cell9cell4cell6cell5cell3cell2cell1GSM各區(qū)域間的關(guān)系GSM業(yè)務(wù)區(qū)PLMN業(yè)務(wù)區(qū)MSC業(yè)務(wù)區(qū)位置區(qū)LAC小區(qū)CellMSC功能與作用呼叫處理呼叫建立、連接與清除切換過程移動(dòng)性管理位置更新過程用戶身份識(shí)別移動(dòng)設(shè)備識(shí)別操作與維護(hù)數(shù)據(jù)庫管理測量人機(jī)接口（MMI）網(wǎng)間互通計(jì)費(fèi)MSC為其服務(wù)區(qū)內(nèi)的移動(dòng)用戶提供交換和信令功能HLR功能與作用HLR:HomeLocationRegister用戶識(shí)別號(hào)（IMSI,MSISDN）當(dāng)前用戶的VLR（當(dāng)前位置）業(yè)務(wù)能力、業(yè)務(wù)限制信息用戶申請(qǐng)的補(bǔ)充業(yè)務(wù)補(bǔ)充業(yè)務(wù)信息（例：當(dāng)前轉(zhuǎn)移的電話號(hào)碼）用戶狀態(tài)（registered/deregistered）移動(dòng)用戶漫游號(hào)（MSRN）傳遞HLRVLR功能與作用VLR:VisitorLocationRegister移動(dòng)臺(tái)狀態(tài)部分補(bǔ)充業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)移動(dòng)站的位置登記(LAI)臨時(shí)移動(dòng)用戶識(shí)別號(hào)(TMSI)管理MSRN管理VLRAUC功能與作用鑒權(quán)和加密數(shù)據(jù)Ki,RANDA3,A8算法Kc,SresMSCMSCBTSBTSBTSACDHEF鑒權(quán)（Authentication）

SIMKiA8A3VLRSresKcRANDKcSres=?SresKcRANDA8A3KiAUC加密（Ciphering)

MSSIMKiA8A3KcSresA5Speech,DataVLR無線通路BTSSpeech,DataSresKcRANDA5

EIR功能與作用EIR：EquipmentIdentityRegister存儲(chǔ)移動(dòng)設(shè)備分類表(IMEI)用來管理所有移動(dòng)臺(tái)設(shè)備的國際移動(dòng)用戶識(shí)（IMSI）號(hào)碼以及檢查每個(gè)移動(dòng)臺(tái)設(shè)備是否為合法設(shè)備。它包括一個(gè)數(shù)據(jù)庫，存儲(chǔ)著所有簽約用戶所使用的移動(dòng)臺(tái)設(shè)備的IMEI號(hào)碼等。白名單、黑名單、灰名單

EIR功能與作用白名單灰名單

黑名單合法用戶和允許漫游用戶的IMEI有故障未經(jīng)型號(hào)認(rèn)證淘汰的IMEI報(bào)失被盜或非法使用的IMEI

國際移動(dòng)設(shè)備識(shí)別號(hào)(IMEI)國際移動(dòng)臺(tái)設(shè)備識(shí)別碼(IMEI)型號(hào)批準(zhǔn)碼(TAC)：由認(rèn)證中心分配工廠裝配碼(FAC)：由廠家編碼，表示制造廠家及最后裝配地。序列號(hào)(SNR)： 由廠家分配版本級(jí)別(VL)： 由認(rèn)證中心確定，與TAC關(guān)聯(lián)。 FACVLSNRTAC6個(gè)數(shù)字2個(gè)數(shù)字6個(gè)數(shù)字1個(gè)數(shù)字

IMEI查詢流程呼叫建立請(qǐng)求IMEI傳送MS發(fā)送IMEI在EIR查詢IMEI查詢結(jié)果送MSCMSBSSMSCEIR

PSTNMS呼叫流程MSC/VLRBSSMSRNIMSIMSRNMSISDNHLRGMSC國際移動(dòng)用戶識(shí)別碼(IMSI)移動(dòng)國家號(hào)碼(MCC) :中國為460.移動(dòng)網(wǎng)號(hào)(MNC) :移動(dòng)為00，聯(lián)通：01.移動(dòng)用戶識(shí)別碼(MSIN) :H1H2H3

國際移動(dòng)用戶識(shí)別號(hào)(IMSI)MCCMNCMSIN國內(nèi)移動(dòng)用戶識(shí)別碼國際移動(dòng)用戶識(shí)別碼移動(dòng)用戶漫游號(hào)碼：位長10位VLR臨時(shí)分配給用戶的一個(gè)號(hào)碼與該MSC所屬HLR有一定聯(lián)系在VLR中與IMSI一一對(duì)應(yīng)移動(dòng)用戶漫游號(hào)(MSRN)臨時(shí)移動(dòng)用戶識(shí)別碼(TMSI)提高IMSI使用的安全性本地分配的4字節(jié)的BDC編碼臨時(shí)移動(dòng)用戶識(shí)別號(hào)(TMSI)

移動(dòng)用戶ISDN號(hào)碼(MSISDN)

移動(dòng)用戶ISDN號(hào)碼(MSISDN)國家號(hào)碼(CC):中國為86MAC：移動(dòng)接入碼，=139(8、7、6、5、0、1)移動(dòng)用戶號(hào)：H0H1H2H3ABCDH0H1H2H3：：HLR識(shí)別碼，由總部統(tǒng)一分配到本地網(wǎng)；H0=0ABCD：移動(dòng)用戶號(hào)，由HLR自行分配

CCMACSN國內(nèi)有效移動(dòng)用戶ISDN號(hào)碼國際移動(dòng)用戶ISDN

基站子系統(tǒng)(BSS)組成基站控制器－BSC基站收發(fā)信機(jī)－BTS無線操作維護(hù)中心－OMC-R碼變換器－TC(Transcoder)UM接口MSAbis接口Ａ接口BTSOMC-RBSCTCBTS

E1典型結(jié)構(gòu)FrameAllgnmentAlarmTRAFFIC15TCHTRAFFIC15TCHC7slgnallng（也可使用其它TS）0123456701234..151617...30313031TSA接口FAS/NFASTCHTCH......TCHC7SignallingTCHTCHTCHTCH......0123...16...28293031FAS/NFASTCHTCH......TCHC7SignallingTCHTCHTCHTCH......0123...16...28293031MSCTRAUBSCTrunk1Trunk2Trunk3Trunk1Trunk2Trunk3Trunk1Trunk2Trunk3Trunk2Trunk3Trunk2Trunk3

BSC的一般結(jié)構(gòu)數(shù)字中繼交換網(wǎng)絡(luò)處理器網(wǎng)絡(luò)數(shù)字中繼A接口Abis接口

BSC的功能作用實(shí)現(xiàn)A接口物理層規(guī)定(PCM/E1)實(shí)現(xiàn)A接口No.7號(hào)信令功能(SP)實(shí)現(xiàn)Abis接口物理層規(guī)定(PCM/E1)實(shí)現(xiàn)Abis接口數(shù)據(jù)鏈路層(LAPD)實(shí)現(xiàn)A接口與Abis接口間信道交換功能實(shí)現(xiàn)部分網(wǎng)絡(luò)層的功能實(shí)現(xiàn)無線資源管理(RR)實(shí)現(xiàn)BSS管理應(yīng)用部分的功能實(shí)現(xiàn)切換功能等

BTS的一般結(jié)構(gòu)基站接口設(shè)備信令處理編碼與交織譯碼與解交織加密加密發(fā)信機(jī)天線收信機(jī)均衡解調(diào)解密AbisBTS的功能模塊Um跳頻控制時(shí)鐘功率控制

BTS的功能作用實(shí)現(xiàn)Abis接口物理層規(guī)定(PCM/E1)實(shí)現(xiàn)Abis接口數(shù)據(jù)鏈路層(LAPD)實(shí)現(xiàn)BTS管理功能實(shí)現(xiàn)部分無線資源管理(RR)實(shí)現(xiàn)Um接口物理層規(guī)定(PCM/E1)實(shí)現(xiàn)Um接口數(shù)據(jù)鏈路層(LAPDm)實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)跳頻功能實(shí)現(xiàn)信道加密、解密功能實(shí)現(xiàn)信道編譯碼、交織與解交織功能實(shí)現(xiàn)調(diào)制與解調(diào)功能發(fā)信機(jī)實(shí)現(xiàn)用戶基帶數(shù)據(jù)到射頻信號(hào)的轉(zhuǎn)換上變頻信號(hào)激勵(lì)功率放大功率控制收信機(jī)實(shí)現(xiàn)射頻信號(hào)到用戶基帶數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換低噪聲放大下變頻信號(hào)激勵(lì)自動(dòng)增益控制（AGC）信號(hào)場強(qiáng)提?。≧SSI）天饋系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)射頻信號(hào)的合路與分路，控制帶外的雜散，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)規(guī)定的扇區(qū)分布等。在需要時(shí)，實(shí)現(xiàn)上下行信號(hào)的雙工功能，抑制收發(fā)信干擾。BTS信令處理Um接口數(shù)據(jù)鏈路層：Dm信道鏈路接入?yún)f(xié)議LAPDmAbis接口數(shù)據(jù)鏈路層：D信道鏈路接入?yún)f(xié)議LAPDAbis接口與Um接口間信令協(xié)議轉(zhuǎn)換無線信道管理CH0CH1CH2CH3CH4CH5CH6CH7CH0CH1CH2CH3CH4CH5CH6CH7同步信息空閑時(shí)隙Lapd信令&OM時(shí)隙Lapd信令&OM信道時(shí)隙號(hào)TS0TS1TS2TS3TS4TS5～TS15TS16TS30TS31TS17～29載頻1載頻2Abis接口信道分配示意BSCBTSBTSBSCBTSBTSBSCBTSBTS星狀連接鏈狀連接環(huán)狀連接樹狀連接BSCBTSBTSBTSBTSAbis接口連接方式

BSS鏈路連接結(jié)構(gòu)CellSiteBTSCellSiteBSCBTSCellSiteBSCBTSCellSiteBTSCellSiteBTSCellSiteBTSCellSiteBTSColocatedBSSRemoteBTSDaisyChainedBTS碼變換器(Transcoder)BBS64KBPS16KBPSMSC30PCMTRAFFICCHANNEL*4TC120GSMTRAFFICCHANNELS011631TC功能全稱：TranscoderRateAdaptorUnit語音編解碼功能（FR、EFR）非連續(xù)發(fā)射功能（DTX）數(shù)據(jù)速率適配功能與BTS的遠(yuǎn)端通信功能MS結(jié)構(gòu)SIMMEMS用戶識(shí)別模塊(SIM)用戶固定數(shù)據(jù) 網(wǎng)絡(luò)臨時(shí)數(shù)據(jù) 業(yè)務(wù)相關(guān)數(shù)據(jù)IMSI TMSI 使用的語言Ki LAI 話費(fèi)數(shù)據(jù)接入控制級(jí)

Kc安全算法 禁止的PLMN

位置區(qū)識(shí)別碼(LAI)與CI位置區(qū)識(shí)別碼(LocationAreaIdentity)小區(qū)全球識(shí)別碼(CellGlobalIdentity)MCCMNCLACL1L2L3L4MCCMNCLACCI小區(qū)識(shí)別碼(CI)：二字節(jié)的BCD編碼

GSM的功能分層Transmission操作維護(hù)人員用戶RRMMCMOAM

GSM的功能層傳輸(Transmission)用戶信息（話音或數(shù)據(jù)）信令消息（物理層到網(wǎng)絡(luò)層）無線資源管理(RR)建立和釋放MS到MSC間的聯(lián)接有效利用無線和對(duì)應(yīng)的陸地資源完成切換過程移動(dòng)性管理位置管理(MS,HLR/AUC,MSC/VLR)安全管理

GSM的功能層通信管理(CM)呼叫控制面向電路的業(yè)務(wù)（MSC/VLR,GMSC,HLR,IWF)路由管理補(bǔ)充業(yè)務(wù)管理修改和檢查補(bǔ)充業(yè)務(wù)的實(shí)際配置和狀態(tài)涉及MS和HLR兩個(gè)實(shí)體短消息業(yè)務(wù)點(diǎn)到點(diǎn)的短消息(SM-SC)兩個(gè)功能實(shí)體（SMS-GMSC,SMS-IWMSC)運(yùn)行、維護(hù)和管理(OAM)用戶全部登記管理，網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行維護(hù)，用戶設(shè)備管理

GSM的功能協(xié)議結(jié)構(gòu)BTSBSCMSC/VLRHLRGMSCCMMMRRHLRMSC/VLRBSCBTSMSGSM的協(xié)議結(jié)構(gòu)TransmissionGSM系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能－小結(jié)結(jié)構(gòu)HLR、VLR、AUC、EIR、MSC、BSC、BTS、TRAUMSOMC功能層二、GSM系統(tǒng)原理業(yè)務(wù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能無線信道信道類型、幀結(jié)構(gòu)、突發(fā)主要技術(shù)組網(wǎng)

GSM的FDMA/TDMA結(jié)構(gòu)TS0TS1TS2TS3TS4TS5TS6TS7TS0TS1TS2TS3TS4TS5TS6TS7TS0TS1TS2TS3TS4TS5TS6TS7TS0TS1TS2TS3TS4TS5TS6TS7TS0TS1TS2TS3TS4TS5TS6TS7TS0TS1TS2TS3TS4TS5TS6TS7f0f1f2f4f4f5時(shí)間頻率TDMA幀

時(shí)隙與TDMA幀1234567012345670突發(fā)序列（BURST）時(shí)隙TDMAFRAME1TDMAFRAME2

空中接口信道物理信道邏輯信道業(yè)務(wù)信道語音信道數(shù)據(jù)信道隨路控制信道控制信道廣播控制信道公共控制信道專用控制信道TrafficchannelTCHSpeechDataTCH/HSTCH/FSTCH/9.6TCH/2.4TCH/4.8SACCHFACCHTCH業(yè)務(wù)信道ControlchannelCCHDCCHSDCCHACCHSACCHFACCHCCCHRACHCBCHPCH/AGCHBCCHBCCHSCHFCCHNBABNBNBNBFBSBNB/DB控制信道

同步信道消息（SCH）TDMA幀號(hào)基站識(shí)別碼：BSIC(BaseStationIdentityCode)NCCBCC網(wǎng)絡(luò)色碼（NCC）：3bits基站色碼（BCC）：3bits

BCCH廣播系統(tǒng)消息位置區(qū)識(shí)別號(hào)(LAI)移動(dòng)臺(tái)需監(jiān)視的鄰小區(qū)列表本小區(qū)使用的頻率列表小區(qū)識(shí)別號(hào)功率控制指示DTX允許指示接入控制（例：緊急呼叫，呼叫禁止）CBCH描述

系統(tǒng)消息類型系統(tǒng)消息１小區(qū)信道描述RACH控制參數(shù)系統(tǒng)消息２鄰小區(qū)說明PLMN允許指示RACH控制參數(shù)系統(tǒng)消息３小區(qū)識(shí)別號(hào)位置區(qū)識(shí)別號(hào)控制信道說明小區(qū)選擇參數(shù)RACH控制參數(shù)

系統(tǒng)消息類型系統(tǒng)消息４位置區(qū)識(shí)別號(hào)小區(qū)選擇參數(shù)RACH控制參數(shù)CBCH信道說明系統(tǒng)消息５鄰小區(qū)說明系統(tǒng)消息６小區(qū)識(shí)別號(hào)位置區(qū)識(shí)別號(hào)小區(qū)選項(xiàng)PLMN允許指示系統(tǒng)消息７，８系統(tǒng)消息４的擴(kuò)展小區(qū)重選參數(shù)TC＝(FN/51)mod8系統(tǒng)消息發(fā)送時(shí)間GSM復(fù)幀類型（一）TRAFFICCHANNELSTDMAMultiframes012o12345671234567123456726-TDMAMultiframes

GSM復(fù)幀類型（二）CONTROLCHANNELSTDMAMultiframes012o12345671234567123456751-TDMAMultiframesTCH復(fù)幀上行IDLESACCHTTTTTT252015121050IDLESACCHTTTTTT252015121050T=TCH下行BCCH/CCCH復(fù)幀SDCCH復(fù)幀BBD2D2D1D1BBD0D0BBD3D3BBD4D4BBD5D5BBD7D7BBA0A4BBD6D6BBA1A5BBA2A6BBA3A7BBA5A1BBA6A2BBA7A3BBD1D1BBD2D2BBD3D3BBD0D0BBD4D4BBD5D5BBD6D6BBD7D7BBA0A401020304050010102030405051617181911015161718191101組合復(fù)幀01020304050BBBBCCBBBBBBBBBBBBCCBBBBBBCCBBBBD1D1BBBBBBD0D0BBBBD3D3BBBBBBD2D2BBBBA1A3BBBBBBA0A2BBD3D3BBA0A2BBA1A3BBD0D0BBD1D1BBD2D2010203040501020304050051617181911015161718191101TDMA超幀與超高幀1超高幀=2048超幀=2715648TDMA幀（3h28mn53s760ms)1超幀=1326TDMA（6.12s)012425120ms235.38ms26-Frame復(fù)幀51-Frame復(fù)幀業(yè)務(wù)信道控制信道4.615msTDMAtrameGSM突發(fā)

andTDMA幀1234567012345670TDMAFRAME1TDMAFRAME2INFONORMALBURSTSTEALINGFLAGTAILBITSTRANINGSEQUENCEINFOTAILBITSGUARDPERIDGUARDPERIDGSM突發(fā)類型1234567012345670TDMAFRAME1TDMAFRAME23NORMALBURST(NB)3TBEncryptedBits57TBTrainingSequence26TBEncryptedBits57GP3118.253DUMMYBURST(DB)3TBEncryptedBits57TBTrainingSequence26TBEncryptedBits57GP3118.25156.25BitsGSM突發(fā)類型1234567012345670TDMAFRAME1TDMAFRAME23FEQCORRECTIONBURST(FB)3TBTBFieldBits142GP8.253SYNCHRONISABURST(SB)3TBINFOBits39TBSynchronleationSequence54TBINEOBits39GP3118.25156.25BitsGSM突發(fā)類型1234567012345670TDMAFRAME1TDMAFRAME2TBSynchronleationSequence54TB3TBINFOBits398GP68.25ACCESSBURSTS(AB)156.25Bits546us語音信道編碼卷積編碼（ConverlutionalCoder)501323478260bits校驗(yàn)比特４５６bits控制信道編碼184184法爾編碼（FireCoder)卷積編碼（ConverlutionalCoder)804校驗(yàn)比特尾比特456456bits184bits數(shù)據(jù)信道編碼240240卷積編碼（ConverlutionalCoder)4尾比特488456bits240bits收縮處理（Punctuate)數(shù)據(jù)信道9.6kb/S語音信道交織（對(duì)角交織）1234567SpeechBlocksSharedbyblocks4&5Block5evenbitsBlock4oddbitsSharedbyblocks5&6Block6evenbitsBlock5oddbits語音對(duì)角交織1234567645134567201345672013456720BurstsFRAME1FRAME2FRAME3控制信道交織（矩形交織）1234567645ControlBlocks134567201345672013456720BurstsFRAME1FRAME2FRAME3數(shù)據(jù)信道交織（對(duì)角交織）DataBlocks1234567114114114114123456879101112131416151718192021225114bits114bits114bits114bitsSPEECHTCHBCCH/PCH/AGCHRACH/SCHDATATCH/9.6語音幀260bits消息184bitsSDCCH消息PObits數(shù)據(jù)塊NObitsClass1循環(huán)碼+尾比特In：260bitsout：267bits法爾編碼+尾比特In：184bitsout：267bits循環(huán)碼+尾比特In：PObitsout：P1bits循環(huán)碼+尾比特In：NObitsout：N1bits暑積碼In：267bitsout：456bits暑積碼In：228bitsout：456bits暑積碼In：P1bitsout：2*P1bits暑積碼In：Ntbitsout：456bits排序和拆分+atealingflagIn：267bitsout：456bits塊對(duì)角交織In：&subblocksout:palrsofsubblocks塊矩陣交織In：&subblocksout:palrsofsubblocks排序和拆分+atealingflagIn：blocksof456bitsout：22subblocks塊對(duì)角交織In：&subblocksout:palrsofsubblocksFACCHSACCH信道編碼和交織無線信道－小結(jié)幀、復(fù)幀、超幀、超高幀信道類型突發(fā)類型復(fù)幀類型編碼、交織二、GSM系統(tǒng)原理業(yè)務(wù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能無線信道主要技術(shù)組網(wǎng)主要技術(shù)（一）頻率復(fù)用GMSK調(diào)制話音編碼非連續(xù)傳輸（DTX）收發(fā)時(shí)隙偏差和時(shí)間提前主要技術(shù)（二）非連續(xù)接收（DRX）分集技術(shù)、均衡技術(shù)切換技術(shù)功率控制技術(shù)跳頻技術(shù)GSM4×3標(biāo)準(zhǔn)復(fù)用模式無線區(qū)族4各基戰(zhàn)每個(gè)站3扇區(qū)基站結(jié)構(gòu)3個(gè)120度或三葉草扇區(qū)

C/I≥12dB

AAABBBBCCCDDDDc2c2c2c1c1c1c3c3c3b2b2b2b2b3b3b3b3b1b1b1b1a2a2a2a3a3a3a1a1a1d2d2d2d2d3d3d3d3d1d1d1d1GSM3

3標(biāo)準(zhǔn)復(fù)用模式復(fù)用方式３個(gè)基站９個(gè)扇區(qū)特點(diǎn)不增加新基站容量增加（有限）抗干擾措施CABCc2c1a2c3a3a1b2b3c3c1c2b1

GSM空中接口調(diào)制高新數(shù)字預(yù)濾波MSK調(diào)制10011GaussianMinimumShiftKeying10011

GSM調(diào)制頻譜PowerFrequency200KHzRPE－LTP ：規(guī)則脈沖激勵(lì)－長時(shí)線性預(yù)測編 碼功能 ：13KRPE－LTP<->64KPCM幀長 ：20ms速率 ：13Kb/sMOS ：3.6復(fù)雜度 ：4.7MIPS抗干擾能力 ：7dB，BER＝一類0.61%，二類8.3%語音編解碼功能－FRACELP ：代數(shù)碼本激勵(lì)線性預(yù)測編碼功能 ：13KACELP<->64KPCM幀長 ：20ms速率 ：12.8Kb/sMOS ：4.0復(fù)雜度 ：18.1MIPS抗干擾能力 ：優(yōu)于FR（BER很高時(shí)－4％，13％， 一樣）語音編解碼功能－EFR通過限制無用信息的發(fā)送：減少空間干擾降低發(fā)信機(jī)功率，延長MS的電池使用時(shí)間使用DTX的意義－1定量分析

=40％D=8dBC/I>3dB等效于頻率復(fù)用距離減少20%～50%使用DTX的意義－2D=4dB、8dB、12dB、16dBD：DTX衰減因子，收發(fā)時(shí)隙偏差與時(shí)間提前移動(dòng)臺(tái)收123456703TSOFFSETTDMAFRAMEN移動(dòng)臺(tái)收123456703TSOFFSETTDMAFRAMEN移動(dòng)臺(tái)收12345670TDMAFRAMEN移動(dòng)臺(tái)收12345670TDMAFRAMENTIMEADVANCE不連續(xù)接收(DRX)PPPPPPPPBCCHMSBeingpagedMSinSleepingmodeMSinlistenmodeMSinSleepmodeBCCHMultiframe(P=PagingChannel)傳播損耗自由空間傳播損耗慢衰落－分集由地形起伏、建筑物及障礙物的遮蔽等引起慢衰落（陰影衰落）快衰落－均衡由各種反射物和散射體產(chǎn)生的直射波、反射波和散射波的相互干擾和串?dāng)_，以及多普勒（Doppler）頻移等產(chǎn)生的快衰落（多徑衰落）均衡－多徑衰落分集技術(shù)和合并技術(shù)分集空間、極化、頻率合并技術(shù)選擇、最大比、等增益、開關(guān)式空間分集比較/和路合成信號(hào)10個(gè)波長左右均衡前饋橫向?yàn)V波器自適應(yīng)算法判決反饋橫向?yàn)V波器ΣΣABy(n)+_I(n)I’(n)+_e(n)輸出序列參考訓(xùn)練序列IR(n)訓(xùn)練序列切換(Handover)切換切換目的：援救切換：當(dāng)移動(dòng)臺(tái)離開管理它的小區(qū)的無線覆蓋時(shí)。減小干擾：當(dāng)移動(dòng)臺(tái)與另一小區(qū)聯(lián)系，可以大大改進(jìn)總的干擾電平時(shí)業(yè)務(wù)量切換：當(dāng)一個(gè)小區(qū)擁塞，而鄰近小區(qū)較空閑時(shí)目的準(zhǔn)則援救切換連接上的傳輸質(zhì)量。傳輸誤碼率、無線傳輸?shù)穆窂綋p耗、傳播時(shí)延等。減小干擾比較相應(yīng)小區(qū)的每個(gè)鄰近小區(qū)的上下行鏈路的質(zhì)量。實(shí)際使用移動(dòng)臺(tái)和幾個(gè)鄰近小區(qū)的下行路徑損耗。業(yè)務(wù)量切換以BTS負(fù)荷為基礎(chǔ)，可以選擇那些由于其它原因接近切換的移動(dòng)臺(tái)。雙頻切換支持同層網(wǎng)絡(luò)間優(yōu)先級(jí)切換(PL)支持多層網(wǎng)絡(luò)間優(yōu)先級(jí)切換(HCS)在切換候選小區(qū)排隊(duì)中體現(xiàn)不同層的優(yōu)先級(jí)支持網(wǎng)絡(luò)負(fù)載原因的切換支持速度原因的切換支持其他常規(guī)原因的切換避免頻繁切換采用改進(jìn)的濾波技術(shù)，去除測量數(shù)據(jù)中因衰落造成的抖動(dòng)，保證測量數(shù)據(jù)更準(zhǔn)確，切換更真實(shí)。設(shè)置不對(duì)稱的切換邊界只有當(dāng)鄰區(qū)的信號(hào)比本小區(qū)的信號(hào)好到一定程度時(shí)才切換。采用強(qiáng)行遲滯方法，一次切換后必須經(jīng)過一定的時(shí)間才能切回原小區(qū)。在多層網(wǎng)時(shí)，啟動(dòng)速度原因切換。功率控制)))(((4W8W30mW靜態(tài)6級(jí)動(dòng)態(tài)15級(jí)快速功率控制>2dB移動(dòng)臺(tái)跳頻工作過程f0f1f2f3f4f5f6f7f0f1

f2

f3f4

f5

f6f7tt0123456跳頻圖案：（5、4、7、0、6、3、1）跳頻參數(shù)MobileAllocation(MA)MobileAllocationIndicationOffset(MAIO)HoppingSequenceNumber(HSN)HSN=0CyclicHSN=1-63PseudoRandomHoppingARFCN=AbsoluteRadioFrequencyChannelNumber主要技術(shù)－小結(jié)多址技術(shù)、調(diào)制、信源編碼、頻率復(fù)用DTX、功率控制、跳頻、切換分集、均衡、信道編譯碼DRX、收發(fā)時(shí)隙偏差和時(shí)間提前二、GSM系統(tǒng)原理業(yè)務(wù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能無線信道主要技術(shù)組網(wǎng)公眾陸地移動(dòng)網(wǎng)(PLMN)結(jié)構(gòu)AuCHLRVLRVLREIR數(shù)據(jù)庫層SPSPSPSPSPSPSPSPHBSCLEBTSBTSGMSCMSCMSC網(wǎng)絡(luò)層PSTNPLMN信令層用戶層PLMN的組網(wǎng)-移動(dòng)業(yè)務(wù)本地網(wǎng)TS2LSTS3LSTS1LSBSSBSSBSSMSCMSCMSC長途編號(hào)區(qū)3長途編號(hào)區(qū)2長途編號(hào)區(qū)1移動(dòng)業(yè)務(wù)本地網(wǎng)本地移動(dòng)業(yè)務(wù)網(wǎng)設(shè)置原則本地網(wǎng)設(shè)置在長途編號(hào)區(qū)為２位或３位的地區(qū)４位長途區(qū)號(hào)地區(qū)，歸入２位或３位區(qū)號(hào)的本地網(wǎng)每個(gè)移動(dòng)業(yè)務(wù)本地網(wǎng)設(shè)立一個(gè)或多個(gè)HLR每個(gè)移動(dòng)業(yè)務(wù)本地網(wǎng)設(shè)立一個(gè)或若干個(gè)MSC（移動(dòng)端局）長途編號(hào)區(qū)為二位、三位、四位地區(qū)可設(shè)立MSC每個(gè)MSC可劃分成若干個(gè)蜂窩小區(qū)第個(gè)MSC與局所在地的長途局和市話匯接局相連（話務(wù)良足夠大時(shí)可與本地市話端局相連）PLMN的組網(wǎng)-省內(nèi)蜂窩通信網(wǎng)TS1TMSCTMSCTMSCBSSBSSBSSMSCMSCMSC省內(nèi)數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信網(wǎng)省內(nèi)數(shù)字蜂窩網(wǎng)構(gòu)成由省內(nèi)的各移動(dòng)業(yè)務(wù)本地網(wǎng)組成省內(nèi)設(shè)若干移動(dòng)業(yè)務(wù)匯接中心TMSC/VLR（二級(jí)匯接中心、省級(jí)匯接中心）單獨(dú)設(shè)置：不帶VLR基站，只作匯接?；旌显O(shè)置：既起接作用，又可作移動(dòng)端局，與基站相連，可帶用戶省內(nèi)網(wǎng)中每一移動(dòng)端局與兩個(gè)匯接中心相連二級(jí)匯接中心間采用網(wǎng)狀網(wǎng)兩個(gè)MSC間業(yè)務(wù)大時(shí)可設(shè)話音專線全國PLMN網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)-PSTN互連C1C2C3C4C5MSC.....PLMNCCS7NPSTNHSTPLSTPBSSTMSCTMSC全國數(shù)字蜂窩PLMN移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)全國數(shù)字PLMN組成大區(qū)單獨(dú)設(shè)立一級(jí)移動(dòng)業(yè)務(wù)匯接中心各大區(qū)的一級(jí)匯接中心之間網(wǎng)狀網(wǎng)連接各省的二級(jí)匯接中心與相應(yīng)的一級(jí)匯接中心連接與PSTN網(wǎng)的連接PSTN電話網(wǎng)五級(jí)結(jié)構(gòu)與PSPDN互連非分級(jí)型數(shù)據(jù)終端：（經(jīng)PAD），由MSC端局接入PSPDN網(wǎng)的PAD分組型數(shù)據(jù)終端：GPRS系統(tǒng)的GSN接入PSPDN數(shù)字移動(dòng)系統(tǒng)７號(hào)信令網(wǎng)結(jié)構(gòu)LSTPLSTPLSTPLSTPSPSPSPSPSPHSTP1HSTP2HSTP1HSTP2A平面B平面數(shù)字蜂窩PLMN信令網(wǎng)信令網(wǎng)組成SP（信令點(diǎn)）、SL（信令鏈路）和STP（信令轉(zhuǎn)接點(diǎn)）SP:MSC/VLR、EIR、HLR/AUCSL:兩接點(diǎn)間的PCM鏈路的一個(gè)或多個(gè)時(shí)隙STP:轉(zhuǎn)接信令LSTP(低級(jí)信令轉(zhuǎn)接點(diǎn)):每省設(shè)置2-4個(gè)LSTPHSTP(高級(jí)信令轉(zhuǎn)接點(diǎn)):每大區(qū)設(shè)置一個(gè)HSTP三級(jí)信令網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)數(shù)字移動(dòng)采用專用信令網(wǎng)結(jié)構(gòu)每個(gè)SP至少連接兩個(gè)LSTP每個(gè)LSTP至少連接兩個(gè)HSTPHSTP雙平面結(jié)構(gòu)：每個(gè)HSTP分設(shè)A、B平面組網(wǎng)－小結(jié)本地網(wǎng)－省移動(dòng)網(wǎng)－全國移動(dòng)網(wǎng)三級(jí)匯接三、信令協(xié)議概述基本概念GSM系統(tǒng)協(xié)議結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議呼叫信令流程IntroductiontoprotocolsMSCBSCBTSMSCBSCBTS設(shè)備商D設(shè)備商A設(shè)備商C的手機(jī)MSCHLRCountry#1Country#3Country#2設(shè)備商BRoamingHandover為什么規(guī)定協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)?Introductiontoprotocols協(xié)議為何分功能實(shí)體和層次?大任務(wù)的復(fù)雜性便于模塊化的演進(jìn)對(duì)于單個(gè)功能模塊的修改或增加，而不影響其余模塊支持端到端的對(duì)應(yīng)關(guān)系匹配網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性LayerNLayerMLayer2Layer1IntroductiontoprotocolsLayerNLayerMLayer2Layer1層次化系統(tǒng)設(shè)計(jì)IntroductiontoprotocolsLayerN+1LayerNLayerN-1….DataLayerNheaderDataLayerN-1header….DataLayerNheaderDataLayerN-1header分層封裝－消息頭的概念Layer4Layer2Layer1IntroductiontoprotocolsLayer3Layer4Layer2Layer1Layer3Peer-to-peerprotocols端到端協(xié)議應(yīng)用表達(dá)對(duì)話傳輸網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)鏈路物理NetworkDataLinkPhysicalLayer7Layer6Layer5Layer4Layer3Layer2Layer1IntroductiontoprotocolsLayer0應(yīng)用表達(dá)對(duì)話傳輸網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)鏈路物理OSI參考模型Introductiontoprotocols信息交互要解決的第一個(gè)問題：

數(shù)據(jù)流如何傳遞？利用什么媒介，以什么方式？比特流的傳輸Layer1-物理層Introductiontoprotocols問題2：一連串的數(shù)據(jù)流中，哪里是開始，哪里是結(jié)束？從比特流中正確地識(shí)別出消息（報(bào)文），并盡量減少未識(shí)別出的差錯(cuò)幀定位差錯(cuò)控制序列號(hào)和重發(fā)機(jī)制Layer2-數(shù)據(jù)鏈路層IntroductiontoprotocolsFlagChecksumLayer3dataSequencenumberAddressFlag數(shù)據(jù)鏈路層地址Introductiontoprotocols操作維護(hù)信令消息Layer2HigherlayersLayer2尋址Introductiontoprotocols問題3：一條消息如何從一點(diǎn)到達(dá)另一點(diǎn)，并最終到達(dá)其目的地； 多個(gè)用戶的消息同時(shí)存在時(shí)，如何區(qū)別？實(shí)際路由（用戶路由信息）用戶復(fù)用Layer3-網(wǎng)絡(luò)層IntroductiontoprotocolsL2消息頭連接參考Layer4數(shù)據(jù)Layer3數(shù)據(jù)Layer3-網(wǎng)絡(luò)Introductiontoprotocols連接參考MS#1MS#2Layer3HigherlayersLayer3尋址IntroductiontoprotocolsGSM系統(tǒng)協(xié)議結(jié)構(gòu)兩個(gè)主要協(xié)議群1、7號(hào)信令協(xié)議群A接口NSS內(nèi)部接口GSM與其余網(wǎng)絡(luò)接口2、GSM專用協(xié)議群：Abis接口、Um接口

移動(dòng)C7信令協(xié)議群電話用戶TUPISDN用戶ISUPMAPTCAPBSSAP(DATP+BSSMAP)SCCPMTP3MTP2MTP12Mb/sTrunkOSILayersLink2Network3Session5Presentation6Application7Physical1Transportation4SS#74123協(xié)議層名稱MTP－消息傳遞部分SCCP－信令連接控制部分MAP－移動(dòng)應(yīng)用部分TCAP－事物處理應(yīng)用部分BSSAP－基站子系統(tǒng)應(yīng)用部分TUP－電話用戶部分ISUP－ISDN用戶部分GSM系統(tǒng)專用協(xié)議群DTAPDTAPDirectTransferApplicationPartBSSMAPBSSManagementApplicationPartCMCallManagementMMMobileManagementRRRadioResourceManagementSCCPSignallingConnectionControlPartMAPMobileApplicationPartTCAPTransactionCapabilityApplicationPartISUPISDNUserPartMTPMessageTransferPartCMMMRRSig.layer2Layer1(air)Sig.layer2Sig.layer1MTPSCCPBSSMAPRR(CM+MM)MSBSCMTPMTPSCCPSCCPCMMMBSSMAPTCAPMAPISUPMSCSig.layer2Layer1(air)BTS(CM)(MM)(RR)(CM)(MM)(RR)(CM)(MM)(LAPDm)(LAPDm)(LAPD)Sig.layer2Sig.layer1(LAPD)BTSMBTSMRR'BTSMBTSManagementUmInterfaceAbisInterfaceA-interfaceInter-MSCInterfaceIntroductiontoprotocols沿著傳輸路徑的每一段，GSM有自己的協(xié)議堆：1、優(yōu)化。對(duì)無線接口尤其重要，業(yè)務(wù)量負(fù)載是關(guān)鍵；2、使用現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)。經(jīng)濟(jì)上的考慮。SS7奠定了網(wǎng)絡(luò)和交換子系統(tǒng)（NSS）的設(shè)備間信令交換的基礎(chǔ)；3、歷史原因。每種接口都是由不同的標(biāo)準(zhǔn)組根據(jù)不同的先例設(shè)計(jì)的為何同樣功能有不同的協(xié)議堆？Introductiontoprotocols信息在遠(yuǎn)距離GSM實(shí)體間通信時(shí)，要經(jīng)過多個(gè)中間節(jié)點(diǎn)設(shè)備1、RR：MS－>BSC時(shí)，BTS2、定位：MS－>MSC/VLR，BTS、BSC；3、O§M時(shí)：BTS并不與OM設(shè)備直接相連，這時(shí)的BSC等。中繼、透明傳輸中繼設(shè)備的特點(diǎn)：路由功能、格式適配、不關(guān)心消息的具體內(nèi)容。此時(shí)傳遞的消息又稱做透明消息，對(duì)中間設(shè)備的透明。協(xié)議概述－小結(jié)協(xié)議層次結(jié)構(gòu)物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層GSM的兩類協(xié)議群三、信令協(xié)議概述數(shù)據(jù)鏈路層概述結(jié)構(gòu)特性 LAPD和LAPDm協(xié)議分析網(wǎng)絡(luò)層呼叫信令流程協(xié)議類型GSM的鏈路層協(xié)議主要有三種：LAPD，LAPDm和MTP

LAPD是用于BTS和BSC之間的Abis口的協(xié)議LAPDm是用于BTS和MS之間的Um口的協(xié)議MTP是用于BSC和MSC之間的A口的協(xié)議、以及MSC、VLR、HLR、SS7網(wǎng)絡(luò)中間LAPD：D信道的鏈路接入?yún)f(xié)議（從ISDN修改）LAPDm：m代表移動(dòng)，為GSM特有。MTP：消息傳輸協(xié)議概述（一）鏈路支撐速率LAPD和MTP：在64Kb/s的電路上傳送LAPDm：有兩種傳遞方式，與使用的無線信道有關(guān)

強(qiáng)占方式，F(xiàn)ACCH；9.2Kb/s

慢速隨路方式：SACCH；0.368Kb/s概述（二）GSM系統(tǒng)鏈路層協(xié)議示意圖DTAPDTAPDirectTransferApplicationPartBSSMAPBSSManagementApplicationPartCMCallManagementMMMobileManagementRRRadioResourceManagementSCCPSignallingConnectionControlPartMAPMobileApplicationPartTCAPTransactionCapabilityApplicationPartISUPISDNUserPartMTPMessageTransferPartCMMMRRSig.layer2Layer1(air)Sig.layer2Sig.layer1MTPSCCPBSSMAPRR(CM+MM)MSBSCMTPMTPSCCPSCCPCMMMBSSMAPTCAPMAPISUPMSCSig.layer2Layer1(air)BTS(CM)(MM)(RR)(CM)(MM)(RR)(CM)(MM)(LAPDm)(LAPDm)(LAPD)Sig.layer2Sig.layer1(LAPD)BTSMBTSMRR'BTSMBTSManagementUmInterfaceAbisInterfaceA-interfaceInter-MSCInterfaceSig.layer1Sig.layer1Sig.layer1結(jié)構(gòu)特性幀結(jié)構(gòu)分段和重組檢錯(cuò)和糾錯(cuò)復(fù)用流量控制1、基本幀結(jié)構(gòu)0111111001111110信息比特起始標(biāo)志終止標(biāo)志幀 ：將要傳送的信息構(gòu)造成比單個(gè)比特大的單位關(guān)鍵問題：比特的起止位置插“0”技術(shù)，幀長度可變，頭尾標(biāo)志可共用?；編Y(jié)構(gòu)0111111001111110信息比特起始標(biāo)志終止標(biāo)志LAPDm的特點(diǎn)：不需要頭尾標(biāo)志原因 ：無線定時(shí)2、分段和重組幀長度A接口：272字節(jié)，直接沿用于SS7，能滿足所有信令需要，不用分段；Abis接口：264字節(jié)，對(duì)應(yīng)于上層消息的260字節(jié)；LAPDm：需要分段，受限于無線接口最大幀長（23字節(jié)）。重組

利用幀中的附加信息，該信息表示當(dāng)前幀是否是最后一段。3、檢測和糾錯(cuò)檢測手段：

LAPD和MTP：16位CRC校驗(yàn)；BER>4*10E-3時(shí) LAPDm：物理層已提供這一功能；用途：

1、檢測錯(cuò)誤，請(qǐng)求重發(fā)；2、監(jiān)視鏈路質(zhì)量，通知OMC。有線：填充幀，BER>4*10E-3時(shí)無線：利用SACCH定時(shí)傳送，計(jì)算無效幀數(shù)。檢測和糾錯(cuò)消息傳遞的方式

確認(rèn)式：重發(fā)； 非確認(rèn)式：只發(fā)送一次；e.g：系統(tǒng)消息、測量報(bào)告循環(huán)計(jì)數(shù)器：檢測幀重復(fù)和丟失發(fā)送窗長：K，應(yīng)答足夠大。Lapdm：K＝1，即發(fā)送－等待。不會(huì)造成過大影響。無線信道是交替編排，信令幀通常一次只有一幀。（在FACCH情況下有影響）。檢測和糾錯(cuò)如何進(jìn)入確認(rèn)操作方式：

SABM、UA如何退出確認(rèn)操作方式：

DISC、UA4、復(fù)用功能不同而又相互獨(dú)立的消息流在同一條數(shù)據(jù)鏈路上傳遞的可能性。SAPI：業(yè)務(wù)接入點(diǎn)識(shí)別源于ISDNDLCI：數(shù)據(jù)鏈路連接識(shí)別OSI的正式術(shù)語LAPD

SAPI＝0、62、63TEI：對(duì)應(yīng)不同的TRX單元LAPDm

SAPI＝0、35、流量控制目的：

控制每個(gè)信息流，使局部過載不會(huì)導(dǎo)致全局災(zāi)害。方法：向信息流的實(shí)際源通知出錯(cuò)情況；簡化處理：延遲發(fā)送確認(rèn)；停－走控制：只LAPD和MTP有此功能。真正的控制是通過高層對(duì)呼叫的控制，達(dá)到減少系統(tǒng)流量。三、鏈路層協(xié)議分析LAPD、LAPDm、MTP2LAPD包括下列功能a)在D信道上提供一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)鏈路連接。數(shù)據(jù)鏈路連接之間是利用包含在各幀中的數(shù)據(jù)鏈路連接標(biāo)識(shí)符來加以區(qū)別；b)幀的定界和透明性，從而允許識(shí)別在D信道上以幀形式發(fā)送的一串比特；c)順序控制，以保持通過數(shù)據(jù)鏈路連接的各幀的次序；d)檢測一數(shù)據(jù)鏈路連接上的傳輸差錯(cuò)，格式差錯(cuò)和操作差錯(cuò)；e)根據(jù)檢測到的傳輸差錯(cuò)，格式差錯(cuò)和操作差錯(cuò)進(jìn)行恢復(fù)；f)把不能修復(fù)的差錯(cuò)通知管理實(shí)體；g)流量控制LAPD功能LAPDm包括下列功能a)在Dm信道上提供一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)鏈路連接。數(shù)據(jù)鏈路連接只間是利用包含在各幀中的數(shù)據(jù)鏈路連接標(biāo)示符來加以區(qū)別；b)

允許信道類型的識(shí)別；c)順序控制，以保持通過數(shù)據(jù)鏈路連接的各幀的次序；d)檢測一數(shù)據(jù)鏈路連接上的幀格式差錯(cuò)和操作差錯(cuò)；e)把不能修復(fù)的差錯(cuò)通知管理實(shí)體；f)流量控制g)競爭建鏈LAPDm功能

LAPD、MTP2、LAPDm幀結(jié)構(gòu)LAPD的幀結(jié)構(gòu)

FCS：幀校驗(yàn)序列HDLC：高級(jí)數(shù)據(jù)鏈路協(xié)議，主要用于定界。LAPD的消息長度限制在260個(gè)Byte。

8765432101111110地址（高8位）地址（低8位）控制FCS（高8位）FCS（低8位）01111110格式A8765432101111110地址（高8位）地址（低8位）控制FCS（高8位）FCS（低8位）01111110格式B信息信息

HDLC協(xié)議FLAGLAPD的幀結(jié)構(gòu)（一）

地址字段：

SAPI：0用于無線信令，SAPI=62用于OM消息，63用于L2層的管理

TEI：用于標(biāo)識(shí)TRX，例如TEI=1對(duì)應(yīng)BTS內(nèi)第一個(gè)TRX。

87654321SAPIC/R0TEI1除預(yù)處理測量報(bào)告用UI幀傳送外，其他消息一律用I幀傳送。I幀的發(fā)送和接收序號(hào)為0-127N200：最大重發(fā)次數(shù)，為3N201：信息段內(nèi)最大字節(jié)數(shù)，為260K：待確認(rèn)I幀的最大數(shù)，為7，即發(fā)送窗長LAPD的幀結(jié)構(gòu)（二）控制字段LAPD的幀結(jié)構(gòu)（三）MTP2幀結(jié)構(gòu)－FISULI：INF的長度指示，

LI＝0，F(xiàn)ISU LI＝1/2，LSSU LI>2，MSUFISU幀：填充幀，沒有任何INF比特MTP2幀結(jié)構(gòu)－LSSULI＝1/2，LSSU幀：鏈路狀態(tài)信息單元六種涵義：無法定位、正常定位、緊急定位、 未服務(wù)、處理器過載、忙MTP2幀結(jié)構(gòu)－MSULI>2，MSU幀：消息信號(hào)單元FIB：前向指示比特、FSN：前向序列號(hào)控制消息傳遞順序BIB：后向指示比特、BSN：后向序列號(hào)執(zhí)行應(yīng)答功能幀格式地址域控制域長度域填充比特地址域控制域長度域填充比特信息域.信息域類型A類型B類型Bbis類型A:在DCCH上,當(dāng)沒有第三層消息要發(fā),作為沒有信息域的填充幀,長度域設(shè)為0.類型B:用于在DCCH上發(fā)送第三層消息,長度域設(shè)為信息域的長度類型Bbis:用于在BCCH/PCH/AGCH上發(fā)送第三層消息長度=3長度=N201長度=3長度=N201長度=N201LAPDm的幀結(jié)構(gòu)（一）填充比特：0x2B填充幀

當(dāng)無線上必須發(fā)送而沒有L3消息要發(fā)時(shí)，應(yīng)發(fā)填充幀。LAPDm的幀結(jié)構(gòu)（二）地址域格式:Spare=0,LPD=00/01（01用于廣播短消息）,SAPI=0/3（3用于短消息）LAPDm的幀結(jié)構(gòu)（三）控制域格式長度域格式：M=1表示該幀僅含第三層消息的一部分，M=0表示該幀含有一條完整的第三層消息或第三層消息的最后一部分。P/F：當(dāng)該消息為命令時(shí)，該比特為P比特，表示詢問（Polling)比特,置“1”要求對(duì)方予以響應(yīng)；當(dāng)該消息為響應(yīng)時(shí)，該比特為F比特，表示最后（Final)比特，置“1”表示該響應(yīng)是在對(duì)方要求下回的。LAPDm的幀結(jié)構(gòu)（四）

誤碼檢測和糾錯(cuò)在傳輸?shù)倪^程中，由于傳輸質(zhì)量等原因，會(huì)有誤碼的產(chǎn)生。為了保證接收消息的正確，需要有一定的保護(hù)措施。除利用FCS和無線信道固有的檢測外，LAPD和LAPDm還可以檢查幀結(jié)構(gòu)中的特殊比特位N（S）、N（R）、SAPI，TEI，C/R，長度和幀類型等來檢查消息的正確性，必要時(shí)要求啟動(dòng)糾錯(cuò)規(guī)程。誤碼檢測和糾錯(cuò)

流量控制鏈路層在傳遞數(shù)據(jù)過程中，為了保證數(shù)據(jù)的不丟失，要進(jìn)行流量的控制。其控制方式主要是有兩種操作模式。流量控制（一）操作模式非證實(shí)模式(Unacknowledgedmode)第三層消息采用無編號(hào)幀又稱UI幀(UnnumberedInformationframe)發(fā)送接收方對(duì)UI幀無須確認(rèn)不提供流量控制機(jī)制和錯(cuò)誤恢復(fù)機(jī)制證實(shí)模式(Acknowledgedmode)該模式采用多幀操作方式第三層消息采用編號(hào)幀又稱I幀(numberedInformationframe)發(fā)送接收方需要對(duì)I幀進(jìn)行確認(rèn)順序控制,保證對(duì)方第三層接收的消息次序與本方第三層提交的次序相同提供流量控制機(jī)制和錯(cuò)誤恢復(fù)機(jī)制流量控制（二）幀類型（有序號(hào)要求的為流量控制，和錯(cuò)誤恢復(fù)機(jī)制）I幀：N(S)為發(fā)送序號(hào)，N(R)為接收序號(hào)，V(S)為發(fā)送狀態(tài)變量，表示下一次要發(fā)送的I幀的序號(hào)，V(A)為確認(rèn)狀態(tài)變量，表示發(fā)送序號(hào)為V(A)-1的I幀已被對(duì)方確認(rèn)，V(R)為接收狀態(tài)變量，表示期望對(duì)方下一個(gè)I幀的發(fā)送序號(hào)為V(R)。對(duì)N(S)、N(R)、V(S)、V(R)和V(A)的操作LAPDm為模8操作，LAPD為模128操作。監(jiān)視幀RR幀:用于對(duì)已接收的發(fā)送序號(hào)為N（R）-1的I幀進(jìn)行確認(rèn)REJ幀:用于要求對(duì)方重發(fā)發(fā)送序號(hào)為N（R）的I幀無編號(hào)幀SABM幀:用于設(shè)置接收方為多幀證實(shí)模式DISC幀:用于設(shè)置接收方退出多幀證實(shí)模式UA幀:用于通知對(duì)方已接收到SABM或DISCUI幀流量控制（三）LAPDm協(xié)議是在LAPD協(xié)議上進(jìn)行了一些修改，所以它們之間工作原理是一樣的，只是由于Um接口是空中接口，不便于傳送象LAPD最長可達(dá)260byte的消息，所以改為了23byte，以便消息發(fā)送/接收的可靠性。因此，它們的幀結(jié)構(gòu)在排列上略有不同，但幀類型是一樣的。SAPI：LAPD=0、62、63分別對(duì)應(yīng)信令、管理消息、L2管理消息LAPDm=0、3分別對(duì)應(yīng)信令和短消息N(R),N(S),V(A)等長度不同，LAPD是模128，LAPDm是模8，相應(yīng)地控制域的長度也不同。LAPD和LAPDm的比較（一）LAPDm沒有暫停－恢復(fù)操作方式發(fā)送窗長不同LAPD不區(qū)分信道類型，只有幀類型的不同；LAPDm既有幀類型的不同，還區(qū)分信道類型的不同，不同的信道上可以有相同的幀類型傳輸。如下頁圖LAPD和LAPDm的比較（二）LAPDm與第一層和第三層的接口LAPDm協(xié)議（Um接口第二層）數(shù)據(jù)鏈路層小結(jié)鏈路層的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

幀結(jié)構(gòu)、檢錯(cuò)和糾錯(cuò)、分段、復(fù)用、流量控制LAPD和LAPDm區(qū)別

信息域長度、控制域長度、SAPI區(qū)別LAPDm的多幀操作模式

建鏈、釋放、消息傳遞、參數(shù)涵義三、信令協(xié)議概述數(shù)據(jù)鏈路層網(wǎng)絡(luò)層概述Abis接口A接口呼叫信令流程概述網(wǎng)絡(luò)層的路由功能提供信息在非相連實(shí)體間的連接，包括不同協(xié)議間復(fù)用為不同的應(yīng)用功能提供相互獨(dú)立的路由連接Abis接口ABIS