移动通信系统的接口
Um接口:是用户终端设备MS与基站之间的空中无线接口. A-bis接口:基站收发信机BTS与基站控制器BSC之间的接口 A接口:基站控制器BSC与移动交换中心MSC之间的信令接口. B接口:MSC与来访位置寄存器VLR之间的接口.由于MSC与来访 位置寄存器VLR通常设置在同一个物理设备中,该接口一般为 内部接口. C接口:MSC与归属位置寄存器HLR之间的接口 D接口:来访位置寄存器VLR与归属位置寄存器HLR之间的接口. E接口:不同的移动交换中心MSC之间的接口. G接口:不同的来访位置寄存器VLR之间的接口.
临时移动用户识别码TMSI
为了对IMSI保密,VLR可给来访移动用户分配一 个唯一的TMSI号码,它仅在本地使用,为一个4字节 的BCD编码.由各个VLR自行分配.
位置区识别码LAI
位置区由若干个基站区组成,当移动台在同一位置区 内时可不必向系统进行强迫位置登记.当呼叫某一移动 用户时,只需在该移动台当前所在的位置区下属的各小 区中寻呼即可. 位置区识别码LAI由三部分组成: 移动国家号MCC+移动网号MNC+LAC 其中MCC,MNC与国际移动用户识别码(IMSI)中 的编码相同,LAC为2字节16进制的BCD码,表示为 L1L2L3L4.其中L1L2全国统一分配,L1L2L3L4全为0的编 号不用.L3L4由各省分配.
设备识别寄存器EIR
设备识别寄存器EIR存储有关移动台设备参数的数 据库.在EIR中存有网中所有移动台设备的识别码IMEI EIR IMEI 和设备状态标志(白色,灰色,黑色). 在我国的移动通信系统中,没有设置设备识别寄存器 EIR.
短消息中心(SC)
短消息中心提供短消息业务功能. 短消息业务(SHORT MESSAGE SERVICE:SMS) 提供在GSM网络中移动用户和移动用户之间发送讯息长 度较短的信息. 点对点短消息业务包括移动台MS发起的短消息业务 MO/PP及移动台终止的短消息业务MT/PP.点对点短消 息的传递与发送由短消息中心SC进行中继. 短消息中心的作用像邮局一样,接收来自各方面的 邮件,然后把它们进行分拣,再发给各个用户.短消息 中心的主要功能是接收,存储和转发用户的短消息.
送编码语音和数据,控制信道主要传送用于电路交换的信 令信息及移动管理和接入管理的信令信息.
无线接口中的信道
无线接口中的信道分为物理信道和逻辑信道,一个物理信道
是一个时隙(TS),而逻辑信道是根据BTS与MS之间传递的 信息种类的不同而定义的,这些逻辑信道映射到物理信道上 传送. 从BTS到MS的方向称为下行链路,相反的方向称为上行链 路. 逻辑信道又分为两大类,业务信道和控制信道. 1,业务信道(TCH)用于传送编码后的话音或数据信息. 2,控制信道(CCH)可分为广播信道,公共控制信道和专 用控制信道.
国际移动用户识别码IMSI
国际移动用户识别码(IMSI)是在数字公用陆地蜂窝移动通信网中, 唯一的识别一个移动用户的号码,为一个15位数字的号码,结构为: 移动国家号MCC+移动网号+移动用户识别码MSIN 国际移动用户识别码(IMSI)由移动用户国家号码MCC,移动用户所归 属PLMN的网号MNC,移动用户识别号码MSIN三部分组成,总长度为 15位. 移动国家号码MCC,由3位数字组成,唯一地表示移动用户所属的国 家,我国的移动用户国家号码为460. 移 动 网 号 MNC , 用 来 识 别 移 动 用 户 归 属 的 移 动 网 , 中 国 移 动 900/1800MHz TDMA 数 字 公 用 蜂 窝 移 动 通 信 网 号 为 00 , 中 国 联 通 900/1800MHz TDMA 数 字 公 用 蜂 窝 移 动 通 信 网 号 为 01 , 中 国 联 通 CDMA移动通信网号为03. 移动用户识别号码是一个十一位数字的等长号码,可由各运营商自行 确定编号原则,但移动用户识别号码的前四位与H0H1H2H3之间应有一定的 对应关系.
MSC/VLR 号码
用于在七号信令消息中识别MSC/VLR的号码 规定为13S M0 M1M2M3,其中M0M1M2M3的数值与 H0H1H2H3相同.
HLR号码 在№7信号消息中用来对HLR寻址的 号码, HLR的号码规定为13S H0H1H2H30000.
切换号码HON
当进行移动局间切换时,为选择路由,由目标 MSC(即切换要转到的MSC)临时分配给移动用户的一 个号码. 切换号码HON 的结构与漫游号码MSRN 的结构类 似.
鉴权中心AUC
AUC属于HLR的一个功能单元部分,专门用于GSM系 统的安全性管理. 鉴权中心产生移动用户的鉴权三参数组(随机数 RAND,符号响应SRES,加密键Kc),用来鉴权用户 身份的合法性以及对无线接口上的话音,数据,信令 信号进行加密,防止无权用户接入和保证移动用户通 信的安全. 通常,HLR,AUC合设于一个物理实体中.
第5章 移动交换技术
(一)本章的基本要求
1.掌握移动通信系统的结构和主要部分的功能 2.掌握移动通信系统的编号计划 3.掌握移动交换信令系统的结构 4.掌握位置登记与更新和MS被叫处理的流程
5.1移动通信系统的结构和接口
一.移动通信系统的基本特性
1.移动用户的移动性,网络必须随时确定 用户当前所在的位置区,以完成呼叫, 接续等功能 . 2 频率资源的有限性,因此如何提高频率 资源的的利用率是发展移动通信要解决 的主要问题.
第二层是信令链路层,该层为MS和BTS之间提供 了可靠的专用数据链路,基于ISDN的D信道链路接入 第一层是物理层,该层为无线接口最低层,物理层提供 协议(LAPD),同时也加入了一些移动应用方面的 无线链路的传输通道,为高层提供不同功能的逻辑信道, GSM特有的协议,一般称为LAPDm协议. 包括业务信道TCH和控制信道,业务信道TCH主要用于传
移动通信系统中位置信息的表示方法 GSM服务区由全球各个
小区是由一个基站(全向天线)或一个基 站的一个扇形天线所覆盖的区域
基站区是由一个基站提供服 务的所有小区所覆盖的区域
国家的PLMN网路所组成
一个MSC业务区是由一 个MSC所管辖的所有小区 共同覆盖的区域,由一个 或几个位置区组成
若干个小区组成一个位置区(LAI) 当移动用户在同一个位置区内移 动时不必向系统进行位置更新.当 呼叫某个被叫移动台时,只需在其 所在的位置区下属的各小区中寻呼.
一个运营商的所有MSC业务区组 成的区域
移动用户的ISDN号码(MSISDN)
MSISDN是主叫用户为呼叫数字公用陆地蜂窝移动用户时所需拨的号码. 移动用户的ISDN 号码由两部分组成:国家号码+国内有效移动用户电 话号码.我国的国家号码为86,国内有效电话号码为一个十一位数字的 等长号码,其结构为: N1N2N3+H0H1H2H3+ABCD 其中N1N2N3为数字蜂窝移动业务接入号,目前中国移动GSM移动通信网 的业务接入号为135~139,中国联通GSM移动通信网的业务接入号为 130~132,中国联通CDMA移动通信网的业务接入号为133. H0H1H2H3是HLR 识别码,H0H1H2全国统一分配,H3省内分配. ABCD为每个HLR中移动用户的号码
归属位置寄存器HLR
HLR是管理部门用于移动用户管理的数据库.每个 移动用户都应在某个归属位置寄存器注册登记.HLR 中主要存储两类信息: 用户的用户数据,包括移动用户识别号码IMSI, MSISDN,基本电信业务签约信息,业务限制(例如 限制漫游)和始发CAMEL签约信息O-CSI,终结 CAMEL签约信息T-CSI等数据; 用户目前所处位置(当前所在的MSC,VLR地址) 的信息,以便建立至移动台的呼叫路由.
来访位置寄存器VLR
VLR是一个数据库,用来存储所有当前在其管理区域 活动的移动台有关数据:IMSI,MSISDN,TMSI,MS 登记所在的位置区,补充业务参数,始发CAMEL签约 信息O-CSI,终结CAMEL签约信息T-CSI等. VLR是一个动态用户数据库.VLR从移动用户的归 属位置寄存器(HLR)处获取并存贮必要的数据,一 旦移动用户离开该VLR的控制区域,在另一个VLR登 记,原VLR将取消该移动用户的数据记录. VLR通常与MSC合设在同一个物理实体中.
广播信道(BCH)
广播信道分为频率校正信道,同步信道,广播控 制信道.这三种信道都是下行信道,可完成点对多点 的信息传输.它用于向移动台广播不同的信息,包括 移动台在系统中登记所必要的信息. 频率校正信道(FCCH)用于向移动台传送频率校 正信号,使移动台能调谐到相应的频率上. 同步信道 (SCH)向移动台传送帧同步和基站识别 码(BSIC). 广播控制信道(BCCH)向移动台传送小区的通用 用消息,包括位置区识别码,小区内允许的最大输出 功率,相邻小区的BCCH载频等信息.
移动交换信令系统的结构
UM接口 A-BIS接口 A接口
Um接口协议分层结构 第三层是应用层,该层主要负责控制和管理的
协议层,把用户和系统控制过程的信息按一定的协 议分组安排到指定的逻辑信道上.它包括了CM, MM,RR三个子层,CM子层可完成呼叫控制 (CC),补充业务管理(SS)和短消息业务管理 (SMS)等功能,MM子层主要完成位置更新,鉴权 和TMSI的再分配,RR子层完成专用无线信道连接的 建立,操作和释放.
二. 移动通信系统的结构
数字蜂窝移动通信网由移动交换子系统(MSS), 基站子系统(BSSபைடு நூலகம்,操作维护中心(OMC),移动用 户设备,中继线路及其传输设备组成. 移动交换子系统(MSS)由移动关口局(GMSC), 移动业务交换中心(MSC),拜访位置寄存器 (VLR),归属位置寄存器(HLR),用户鉴权中心 (AUC)和设备识别寄存器(EIR),短消息业务中心 (SMSC),移动业务汇接中心(TMSC)及信令转接 点(STP)等组成. 基站子系统(BSS)由基站控制器(BSC)和基站 收/发信台(BTS)组成.