移動通信基本知識(存儲版)

　　

【正文】 固定客戶→外地移動客戶 0139 H1H2H3 ABCD移動客戶→移動客戶 139 H1H2H3 ABCD移動客戶→特服業務 0 XYZ 1XX 其中火警只需撥119，匪警只需撥110，急救中心只需撥120，交警中心只需撥122。若干個小區組成一個位置區（LAI），位置區的劃分是由網路運營者設置的。第六章 業務流程 移動用戶狀態移動用戶一般處于MS開機（空閑狀態）、MS關機和MS忙三種狀態之一，因此網絡需要對這三種狀態作相應的處理。MS切斷電源后，MS向MSC發送分離處理請求，MSC接收后，通知VLR對該MS對應的IMSI上作“分離”標記，此時HLR并沒有得到該用戶已脫離網絡的通知。若GSM系統沒有接收到MS的周期性登記信息，它所處的VLR就以“隱分離”狀態在該MS上做記錄，只有當再次接收到正確的周期性登記信息后，將它改寫成“附著”狀態。（4）. BSC向MS發一個應答消息，MS將自己SIM卡中存儲的位置區號碼改成當前的位置區號碼。位置更新過程如上所述（1）—（5）步，這里要特別提出的是：在每次位置更新之前，都將對這個用戶進行鑒權。整個切換進程由一個MSC來控制完成，MSC需要向新的BSS發起切換請求，使新BSS為MS接入作好準備；新BSS響應切換請求后，MSC通過原先BSS通知MS進行切換；當MS在新BSS接入成功時，MSC負責建立新的連接。當前網絡中普遍未提供該功能；2. 用戶身份的合法性：u 密碼參數Ki ：同時存貯在用戶SIM卡和鑒權中心AUC中；u 算法：鑒權算法A加密算法A8等；u 鑒權參數組：隨機數RAND（02**1281）、應答信號（殘留結果）SRES、密鑰Kc。 后續切換后續切換意味著移動用戶基本切換完成后，在繼續通信過程中又發生MSC間的切換。由MSC控制完成的切換又可以劃分為MSC內部切換、基本切換和后續切換。（4）. MSC/VLR2通過BSC2給MS發一個位置更新證實消息，MS接到后，將SIM卡中位置區號碼改成當前的位置區碼。（2）. BSC接收到MS的位置更新請求，就向MSC/VLR發一個位置更新請求。為了解決上述問題，GSM系統采用了強制登記的措施。（3）. MS再開機時，所接收到的LAI與它SIM卡中原來存儲的LAI相一致：此時VLR只對該用戶作“附著”標記。我國各省郵電部門的數字PLMN構成郵電部全國GSM移動通信網絡，以網絡號“00”表示；“中國聯通公司”各省的數字PLMN構成“中國聯通公司”全國GSM移動通信網絡，網絡號用“01”表示。 1XX＝特種業務號碼。LAC為位置區域碼，它是唯一地識別我國數字PLMN中每個位置區的，是一個2字節16進制的BCD碼，表示為L1L2L3L4（范圍0000～FFFF，可定義65536個不同的位置區。3. 移動用戶漫游號碼（MSRN） MSRN是在每次呼叫移動用戶時，為了使網絡再次選擇路由，根據HLR的請求，由VLR臨時分配給移動用戶的一個號碼。(3) 移動用戶號（ABCD）ABCD為每個HLR中移動用戶的號碼，由各HLR自行分配。7. MSC與PSTN的接口：是常規的電話網局間信令接口，用于建立移動網至公用電話網的話路接續。移動交換子系統MSS內部接口如下圖所示。第二層，信號鏈路層2：此層為MS和BTS之間提供了可靠的專用數據鏈路，是基于ISDN的D信道鏈路接入協議（LAPD），但加入了一些移動應用方面的GSM特有的協議，我們稱之為LAPDm協議。 在Ater接口中，其傳輸內容與A接口類似，不同的只是話音信道在兩接口中的傳輸速率：A接口中的話音信號為64kbit/sA律PCM編碼信號，而在Ater接口中的話音信號仍然為13kbit/sRPELTP編碼信號。在標志字段中包括SAPI（服務接入點標識）和TEI（終端設備識別）兩個部分，用以分別區別接入到什么服務和什么實體。 其中MTP2是HDLC（高級數據鏈路控制）協議的一種變體，幀結構分別是由標志字段、控制字段、信息字段、校驗字段和標志序列所組成；MTP3和SCCP（信令連接控制部分）則主要完成信令路由選擇等功能。 遵循《ETSIGSM系統技術規范書08.180。在GSM規范中定義了一個SIMME接口，這里SIM是一張智能卡，包含存貯在無線端口的用戶一側上所有與用戶有關的信息，ME代表移動設備。 操作維護中心（OMC）OMC系統按照功能劃分成幾大模塊，各大模塊又分為前臺和后臺兩個子模塊，強調各模塊的獨立性以及模塊間接口的通用性，以適應系統結構的變化及功能的增加。短消息業務功能是一種類似于傳呼機的業務功能，但是它具有尋呼網絡無法具備的優點：即保證到達和雙向尋呼功能。鑒權中心產生鑒權三參數組（隨機數RAND、符號響應SRES、加密鍵Kc），用來鑒權用戶身份的合法性以及對無線接口上的話音、數據、信令信號進行加密，防止無權用戶接入和保證移動用戶通信的安全。 MSC從三種數據庫，拜訪位置寄存器（VLR）、歸屬位置寄存器（HLR）和鑒權中心（AUC）中取得處理用戶呼叫請求所需的全部數據。 BSC與TC之間的接口稱為Ater接口；在TC與MSC之間的接口稱為A接口。圖3－2 BSS子系統結構圖其中：TCTransCoder碼型變換器SMSubMultiplexing子復用BIEBase station Interface Equipment基站接口設備如上圖，BSS的組成：（1）基站收發信臺（BTS）： 基站收發信臺（BTS）包括基帶單元、載頻單元和控制單元三部分，屬于基站系統的無線部分，是由基站控制器控制，服務于某個小區的無線收發信設備，完成BSC與無線信道之間的轉換，實現BTS與MS之間通過空中接口的無線傳輸及相關的控制功能。圖3－1 PLMN網絡結構其中：BSCBase Station Controller基站控制器BTSBase Transceiver Station基站收發信機MSCMobile services Switching Center移動交換中心OMCOperation and Maintenance Center操作維護中心AUCAuthentication Centre鑒權中心EIREquipment Identification Register設備識別登記器HLRHome Location Register歸屬位置登記器VLRVistor Location Register拜訪位置登記器MSMobile Station移動臺ISDNIntergrated Service Digital Network綜合業務數字網PSTNPublic Switching Telephone Network公用電話交換網PSPDNPublic Switched Data Network公用數據交換網PLMNPublicL and Mobile Network公用陸地移動網 BSS子系統 基站子系統BSS為PLMN網絡的固定部分和無線部分提供中繼，一方面BSS通過無線接口直接與移動臺實現通信連接，另一方面BSS又連接到移動交換子系統MSS的移動交換中心MSC。3. 移動臺MSMS是GSM系統的移動用戶設備，它由兩部分組成，移動終端和客戶識別卡（SIM卡）。在可能的情況下通過使用臨時移動用戶身份號TMSI替代用戶身份IMSI，可以得到保護。在網絡一側，這個“潛在”的密鑰也存貯于拜訪MSC/VLR中，以備加密開始時使用。加密和解密是對114個無線突發脈沖編碼比特與一個由特殊算法產生的114比特加密序列進行異或運算（A5算法）完成的。其中RAND是網絡側對用戶的提問，只有合法的用戶才能夠給出正確的回答SRES。另外，以一個臨時代號替代用戶標識是使第三方無法在無線信道上跟蹤GSM用戶的又一機制。邏輯信道又分為兩大類，業務信道和控制信道。在GSM中，這個接入過程是在一條專用的移動臺－－基站信道上實現的。51幀的復幀：它包括51個TDMA幀（51180。51180。每個TDMA幀有一個TDMA幀號。脈沖持續時間優先，在無線頻譜中也占一有限部分。 GSM系統關鍵技術 工作頻段的分配我國陸地公用蜂窩數字移動通信網GSM通信系統采用900MHz頻段：890～915（移動臺發、基站收）935～960（基站發、移動臺收）雙工間隔為45MHz，工作帶寬為25 MHz，載頻間隔為200 kHz。6. 與ISDN、PSTN等的互連。鑒于數字傳輸技術的特點以及GSM規范中有關空中接口和話音編碼的定義，在門限值以上時，話音質量總是達到相同的水平而與無線傳輸質量無關。1982年在歐洲郵電行政大會（CEPT）上成立“移動特別小組”（Group Special Mobile）簡稱“GSM”，開始制定使用于泛歐各國的一種數字移動通信系統的技術規范。 移動通信的特點 移動通信：對于通話的雙方，只要有一方處于移動狀態，即構成移動通信方式。 歐洲的TDCDMA 歐洲西門子和阿爾卡特等公司提出了一種TDCDMA。以便于IS95后向兼容，可以共享或重疊。 NCDMA系統 NCDMA（碼分多址）系列主要是以高通公司為首研制的基于IS95的NCDMA（窄帶CDMA）。 第二代――數字蜂窩移動通信系統 由于TACS等模擬制式存在的各種缺點，90年代開發出了以數字傳輸、時分多址和窄帶碼分多址為主體的移動電話系統，稱之為第二代移動電話系統。因此移動通信系統不僅希望有一個與公眾網之間開放的標準接口，還需要一個開放的開發接口。移動通信的主要目的是實現任何時間、任何地點和任何通信對象之間的通信。從陸地移動通信的具體實現形式來分主要有模擬移動通信和數字移動通信這兩部種。B) 無法與固定網迅速向數字化推進相適應，數字承載業務很難開展。它是在AMPS的基礎商改造成的，數模兼容，基站和移動臺比較復雜。 第三代――IMT2000 隨著用戶的不斷增長和數字通信的發展，第二代移動電話系統逐漸顯示出它的不足之處。 日本的WCDMA 日本最大的移動電話運營商NTT DoCoMo提出的建議為相干多碼率寬帶CDMA（WCDMA）。由于每時隙僅8個用戶（碼分），故可采用聯合檢測（Joint Detection）從而不需快速功率控制和減少碼間干擾，另外還可采用時分雙工（TDD）。3． 漫游功能：移動通信網之間的自動漫游，移動通信網與其他網絡的互通（公用電話網、綜合業務數字網、數據網、專網、現有移動通信網等），各種業務功能的實現等（電話業務、數據業務、短消息業務、智能業務等）。 GSM系統的技術規范及其主要性能GSM標準共有12章規范系列，即：01系列：概述02系列：業務方面03系列：網絡方面04系列：MS－BS接口和規約（空中接口第3層）05系列：無線路徑上的物理層（空中接口第1層）06系列：話音編碼規范07系列：對移動臺的終端適配08系列：BS到MSC接口（A和Abis接口）09系列：網絡互連10系列：暫缺11系列：設備和型號批準規范12系列：操作和維護GSM的主要特點可以歸結為：1. 頻譜效率。5. 安全性。漫游是移動通信的重要特征，它標志著用戶可以從一個網絡自動進入另一個網絡。 每個頻道采用時分多址接入（TDMA）方式，分為8個