GSM移动通信系统原理第2部分.ppt

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1、1PTTC信息产业部信息产业部 GSM网络结构网络结构MSC BSC BTS BTSHLRVLREIRNSS PSTN IWF ECXCDR SIM ME NMC OMC OMCOMSBSSMS2PTTC信息产业部信息产业部 OSS：操作支持子系统（Operation and Operation and Maintenance SystemMaintenance System）BSS：基站子系统（Base Station SystemBase Station System）NSS：网路子系统（Network Switching SystemNetwork Switching System）OM

2、C：操作维护中心 MSC：移动业务交换中心VLR：来访用户位置寄存器 HLR：归属用户位置寄存器 AUC：鉴权中心EIR：移动设备识别寄存器 BSC：基站控制器 BTS：基站收发信台PDN：公用数据网 PSTN：公用电话网 ISDN：综合业务数字网MS：移动台（Mobile StationMobile Station）3PTTC信息产业部信息产业部 MSC/VLR 业务区域业务区域VLRLocation AreaMSCVLRMSCMSC/VLR业务区域业务区域4PTTC信息产业部信息产业部 位置区（位置区（Location Area）LA1LA2LA3LA4LA5LA6MSCVLRcell1c

3、ell2cell3cell4cell5cell6cell7cell8cell9cell11cell125PTTC信息产业部信息产业部 GSM各区域间的关系各区域间的关系GSM业务区业务区PLMN业务区业务区MSC业务区业务区位置区位置区LAC小区小区Cell6PTTC信息产业部信息产业部 MSC功能与作用功能与作用呼叫处理w呼叫建立、连接与清除呼叫建立、连接与清除w切换过程切换过程w移动性管理移动性管理位置更新过程位置更新过程用户身份识别用户身份识别移动设备识别移动设备识别操作与维护w数据库管理数据库管理w测量测量w人机接口（人机接口（MMI）网间互通计费 MSCMSC7PTTC信息产业部信息

4、产业部 HLR功能与作用功能与作用HLR:Home Location Register用户识别号（用户识别号（IMSI,MSISDN）当前用户的当前用户的VLR（当前位置）当前位置）业务限制信息业务限制信息 用户申请的补充业务用户申请的补充业务补充业务信息（例：当前转移的电话号码）补充业务信息（例：当前转移的电话号码）用户状态（用户状态（registered/deregistered）鉴权鉴权key和和AUC功能功能移动用户漫游号（移动用户漫游号（MSRN）HLR8PTTC信息产业部信息产业部VLR：Visitor Location Register移动台状态移动台状态部分补充业务数据部分补充

5、业务数据移动站的位置登记（移动站的位置登记（LAI）临时移动用户识别号（临时移动用户识别号（TMSI）管理管理 MSRN 管理管理 VLR功能与作用功能与作用VLR9PTTC信息产业部信息产业部MSCBSCBTSBTSMSCHLRVLREIRVLRABCDEFGAuCH 鉴权和加密数据鉴权和加密数据 Ki,RAND A3,A8 算法算法 Kc,Sres AUC功能与作用功能与作用10PTTC信息产业部信息产业部鉴权鉴权(Authentication)A3A8SresKcRANDKiAUCA3A8SresKcKiSIMSresKcRANDVLR=?11PTTC信息产业部信息产业部A3A8Sres

6、KcKiSIMSresKcRANDVLRA5Speech,DataMSA5Speech,DataBTS无线通路无线通路加密加密(Ciphering)12PTTC信息产业部信息产业部 EIR功能与作用功能与作用EIR：Equipment Identity Register存储移动设备分类表（存储移动设备分类表（IMEI）w白名单、黑名单、灰名单白名单、黑名单、灰名单包含所有包含所有经注册登经注册登记的合法记的合法移动设备移动设备包含所有包含所有被禁止使被禁止使用的移动用的移动设备设备包含所有包含所有要跟踪的要跟踪的移动设备移动设备13PTTC信息产业部信息产业部 IMEI查询流程查询流程 呼叫建

7、立呼叫建立 在在EIR查询查询IMEI 请求请求IMEI传送传送 查询结果送查询结果送MSC MS发送发送IMEIMSBSSMSCEIR14PTTC信息产业部信息产业部 PSTN MS 呼叫流程呼叫流程HLRBSSGMSCMSC/VLR移动用户漫游号码移动用户漫游号码(MSRN)CCNDC00 M1M2M3 ABCMSISDNMSISDNMSRNIMSIMSRNMSRN IMSIMSRN15PTTC信息产业部信息产业部移动呼入计费原则移动呼入计费原则LEGMSCHLRMSC/VLR归属归属PLMN访问访问PLMNMSC/VLR123456付付:1,2,3付付:5-3,6付付:416PTTC信息

8、产业部信息产业部 越区切换模式越区切换模式BSC-1BSC-2BSC-3MSC/VLR-BMSC/VLR-AGMSC17PTTC信息产业部信息产业部 越区切换示意图越区切换示意图BSSBSSBSSBSSBSSMSC/VLRMSC/VLRMSC/VLRPSTNMSC内内MSC间间后续后续MSC间间交换点交换点18PTTC信息产业部信息产业部位置区识别码位置区识别码(LAI)位置更新示意图位置更新示意图LA1LA2LA3HLRnewMSC/VLR123456oldMSC/VLR19PTTC信息产业部信息产业部 移动台（移动台（MS）组成组成MESIM20PTTC信息产业部信息产业部 GSM移动设备

9、组成移动设备组成语音语音编码编码信道信道编码编码交织交织加密加密TDMA突发突发序列形成序列形成调制调制TxRx双工器双工器解调解调均衡均衡解密解密解交织解交织语音语音解码解码信道信道解码解码VCO频率合成器频率合成器定时与控制定时与控制21PTTC信息产业部信息产业部移动设备输出功率移动设备输出功率GSM 900:DCS 1800:22PTTC信息产业部信息产业部 功率控制电平与接收灵敏度功率控制电平与接收灵敏度043 dBm141 dBm239 dBm337 dBm435 dBm.1513 dBm功率控制电平等级：功率控制电平等级：步长：步长：2 dB;容限：容限：2.0 dB接收灵敏度：

10、接收灵敏度：移动台：移动台：-102 dBm基站：基站：-102 dBm23PTTC信息产业部信息产业部 国际移动设备识别号（国际移动设备识别号（IMEI）国际移动台设备识别码国际移动台设备识别码(IMEI)SNRFACTACVL6个数字个数字2个数字个数字6个数字个数字1个数字个数字型号批准码型号批准码(TAC):由认证中心分配。由认证中心分配。工厂装配码工厂装配码(FAC):由厂家编码，表示制造厂家及最后装配地。由厂家编码，表示制造厂家及最后装配地。序列号序列号(SNR):由厂家分配。由厂家分配。版本级别版本级别(VL):由认证中心确定，与由认证中心确定，与TAC关联。关联。24PTTC信

11、息产业部信息产业部 用户识别模块（用户识别模块（SIM）用户固定数据用户固定数据wIMSIwKiw接入控制级接入控制级w安全算法安全算法网络临时数据网络临时数据wTMSIwLAIwKcw禁止的禁止的PLMN业务相关数据业务相关数据w使用的语言使用的语言w话费数据话费数据25PTTC信息产业部信息产业部 国际移动用户识别号（国际移动用户识别号（IMSI）临时移动用户识别码临时移动用户识别码(TMSI)国际移动用户识别码国际移动用户识别码(IMSI)MCCMNCMSIN国际移动用户识别码国内移动用户识别码移动国家号码移动国家号码(MCC):中国为中国为460。移动网号移动网号(MNC):GSM为为

12、00。移动用户识别码移动用户识别码(MSIN):1390 H1H2H3（9）XXXXXX。26PTTC信息产业部信息产业部 位置区识别码位置区识别码(LAI)与鉴权密钥与鉴权密钥(Ki)位置区识别码位置区识别码(Location Area Idetity)MCCMNCLACMCCMNCLACCI小区全球识别码小区全球识别码(Cell Global Identity)小区识别码(CI):二字节的BCD编码鉴权密钥（鉴权密钥（Ki）L1 L2 L3 L427PTTC信息产业部信息产业部 移动用户移动用户ISDN号码（号码（MSISDN）移动用户移动用户 ISDN 号码号码(MSISDN)CCNDC

13、SN国际移动用户ISDN国内有效移动用户ISDN 号码国家号码国家号码(CC):中国为中国为86。国内国内GSM接入号接入号:NDC=139（8、7、6、5、0、1）移动用户号移动用户号:H0H1H2H3 ABCD H0=028PTTC信息产业部信息产业部 移动台接入控制等级移动台接入控制等级普通用户普通用户紧急业务用户紧急业务用户特殊用途特殊用途29PTTC信息产业部信息产业部 基站子系统（基站子系统（BSS）的组成的组成基站控制器基站控制器 BSC基站收发信基站收发信机机 BTS无线操作维护中心无线操作维护中心 OMC-R码变换器码变换器 TC（Transcoder）OMC-RTCBSCB

14、TSBTSMSMSUM接口接口Abis接口接口A接口接口30PTTC信息产业部信息产业部BSC的一般结构的一般结构数字数字中继中继交换网络交换网络处理器网络处理器网络数字数字中继中继A接口接口Abis接口接口31PTTC信息产业部信息产业部BSC的功能作用的功能作用实现实现A接口物理层规定（接口物理层规定（PCM/E1）实现实现A接口接口No.7号号信令功能（信令功能（SP）实现实现Abis接口接口物理层规定（物理层规定（PCM/E1）实现实现Abis接口数据链路层（接口数据链路层（LAPD）实现实现A接口与接口与Abis接口间信道交换功能接口间信道交换功能实现部分网络层的功能实现部分网络层的

15、功能实现无线资源管理（实现无线资源管理（RR）实现实现BSS管理应用部分的功能管理应用部分的功能实现切换功能等实现切换功能等32PTTC信息产业部信息产业部BTS的一般结构的一般结构基基站站接接口口设设备备信信令令处处理理编码与编码与交织交织译码与译码与解交织解交织加密加密解密解密调制调制均衡均衡解调解调发信机发信机收信机收信机天天 线线跳频控制跳频控制时钟时钟AbisUmBTS的功能模块的功能模块33PTTC信息产业部信息产业部BTS的功能作用的功能作用实现实现Abis接口接口物理层规定（物理层规定（PCM/E1）实现实现Abis接口数据链路层（接口数据链路层（LAPD）实现实现BTS管理功

16、能管理功能实现部分无线资源管理（实现部分无线资源管理（RR）实现实现Um接口物理层规定（接口物理层规定（PCM/E1）实现实现Um接口接口数据链路层（数据链路层（LAPDm）实现实现跳频功能实现实现跳频功能实现信道加密、解密功能实现信道加密、解密功能实现信道编译码、交织与解交织功能实现信道编译码、交织与解交织功能实现调制与解调功能实现调制与解调功能34PTTC信息产业部信息产业部BSS链路连接结构链路连接结构Cell SiteBSCBTSCell SiteBTSCell SiteBSCBTSCell SiteBTSBTSBTSBTSDaisy Chained BTSColocated BSSRemote BTS35PTTC信息产业部信息产业部码变换器（码变换器（Transcoder）4 TRAFFIC CHANNELS120 GSM TRAFFIC CHANNELS MSC BSSTC30 PCM TRAFFIC CHANNEL 464 KBPS16 KBPS0 11631