了解移动台（手机）的位置更新过程 二、 实验仪器
GSM 基站实验系统
手机一部 三、 实验原理
1、移动台开机搜索网络的过程 当移动终端 MS 开机或者从盲区进入覆盖区时， 手机将寻找 PLMN（公共陆地移动网络）
允许的所有频点，搜寻最强的 BCCH载频，接收到 FCCH信道信息，锁定到一个正确载频频
率上。紧接着， MS 开始解码 SCH信道上与同步有关的信息。这时， MS 也可以接收 BCCH信
诉主呼的 MSC/VLR，被叫 MS 不在服务区。从而避免了不必要的寻呼过程，节省了资源。
3、 IMSI 附着的信令过程介绍 图 4-2-1 是 MS 进行 IMSI 附着的信令过程。由于 IMSI 附着是一个由 MM 层完成的特定
程序。 MM 层消息交互的建立是以 RR层连接建立为前提的。信令过程中，首先是
新程序之前，要进行 MM 层的一个公共程序，也就是鉴权程序，鉴权程序的目的是确认移
动台通过空中接口传送的 IMSI 是否为合法的签约 IMSI，即鉴别用户 SIM 卡的真实性，防止
无权用户接入网络。在每次位置登记，呼叫（主呼与被呼）建立，或执行某些补充业务的登
记、删除前均需要鉴权。鉴权的执行过程如下：
正常位置更新、周期性位置更新。从信令角度上看，周期性位置更新的信令过程同
IMSI 附
着相似，目的是周期性向网络报告 MS 的可达性。有了周期性的位置更新，当移动台开机进
入盲区的时候， MS 就不会向网络进行周期性的位置更新，网络就将此
MS 标记为隐含关机
状态，这时如果有其他的 MS 呼叫此 MS， MSC/VLR就不会对此 MS 进行呼叫，而是直接告
因此 MS 收到 RAND 后，让随机数 RAND 和密钥 Ki 通过 A3 算法得到符号响应 SRES’，并且将
介绍。这里在（ 1）（ 2）（ 3）步中再做简单的介绍。
（1） MS 在 RACH随机接入信道上发送 CHANNEL REQUES消T 息；
（2） BS 收到 CHANNEL REQUEST消息后，在下行的 AGCH 接入许可信道上发送 IMMEDIATE
ASSIGNMENT 消息，其中包括 BS 给 MS 分配的专用控制信道的物理信息。
2.2 分组码＋交织与解分组码＋解交织实验 2.3 扰码与解扰 2.4 QPSK调制解调实验 2.5 信道复用实验 2.6 信道均衡实验
3.实验总结验部分
1.1 移动台开机入网及关机实验
一、 实验目的
了解移动台（手机）的入网过程。
了解移动台（手机）开关机的信令传递过程。
LOCATION UPDATING ACCEPT
CHANNEL RELEASE
CLEAR
L2-DISC
L2-UA
MSC/VLR
RR连接建立 请求 IMSI 附着 鉴权过程
RR连接释放
图 4-2-1 MS 进行 IMSI 附着的信令过程 （3）收到 IMMEDIATE ASSIGNMENT信息， MS 的调整到分配的专用信道上，发送
MS 回发 SABM 的响应 UA 帧，UA 帧的内容同 SABM 中的内容完成相同， MS 收到内容与 SABM 完全相同的 UA 帧后，则 MS 的数据链路层进入证实传递模式② BS 将 LOCATION UPDATING
REQUEST消息转发给 MSC/VLR。因为 MM 层的程序执行是由 MSC/VLR完成的。 （5） MSC/VLR收到 LOCATION UPDATING REQUES消T息，则要进行位置更新程序。则位置更
SABM 帧，
其中包含的层 3 消息为 LOCATION UPDATING REQUE，ST这个消息中包含的参数有： 位置更新
的类型（可以是正常位置更新、 IMSI 附着或者周期性位置更新，则这里位置更新类型就是
IMSI 附着）；MS 所在位置域的 LAI；MS 的 IMSI。 （4） BS 收到包含有 LOCATIONUPDATING REQUEST内容的 SABM 帧后，所做的操作：①向
MS 收到
来自基站（ BS）的系统消息，其中包含了基站广播的本小区的
LAI 号，由于这个 LAI 号同
MS 中先前存储的 LAI 号相同。即表示 MS 上次关机时所处的位置区同现在开机时所处的位 置区相同。从而 MS 开始 IMSI 附着的信令过程。
首先，是 MS 和 BS之间建立 RR连接的过程。这个过程我们在 4.1.4 节中已做了具体的
3
移动通信实验报告
MS
BS
BCCH SYSTEM INFORMATION
RACH
CHANNEL REQUEST
IMMEDIATE ASSIGNMENT AGCH
DCCH
LOCATION UPDATING REQUEST L2-UA
AUTHENTICATION REQUEST
AUTHENTICATION RESPONSE
MSC/VLR 向 MS 发送鉴权请求消息
AUTHENTICATION REQUES。在T MSC/VLR中存储了来自 AUC鉴权中心的用户三参数组 （RAND、
SRES、 Kc）。 SRES是由随机数 RAND 和密钥 Ki 通过 A3 算法得到的符号响应。 MSC/VLR通过 鉴权请求消息将随机数 RAND 发送给 MS。MS的 SIM 卡中也存储有密钥 Ki 和 A3 算法的程序。
移动通信实验报告
中南大学
移动通信实验报告
课题名称： 学 院： 班 级： 学 号： 姓 名： 指导老师：
移动通信实验报告 信息科学与工程学院
目录
1.GSM 基站实验部分
1.1 移动台开机入网及关机实验 1.2 移动台主叫实验 1.3 移动台被叫实验
2.移动通信系统实验
2.1 信源编码实验
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移动通信实验报告
道上有关小区信息的系统消息了。 MS 比较系统消息中所携带的本小区的 LAI 和手机中所存
储的 LAI。如果两者相同，则触发 IMSI 附着过程。否则，则触发正常位置更新。本实验主要
进行 IMSI 附着的信令过程，及其 MSC/VLR 数据库中对于此 MS 记录的改变情况。而正常的
位置更新过程将在移动性管理实验中介绍。 GSM 网络中位置更新程序包括三类： IMSI 附着、