GSM核心網(wǎng)培訓(xùn)演示文稿

GSM核心網(wǎng)培訓(xùn)演示文稿目前一頁\總數(shù)五十一頁\編于十三點內(nèi)容提要GSM信令網(wǎng)GSM系統(tǒng)介紹GSM的呼叫處理GSM信令的應(yīng)用目前二頁\總數(shù)五十一頁\編于十三點GSM的網(wǎng)路結(jié)構(gòu)全國GSM移動通信網(wǎng)的網(wǎng)路結(jié)構(gòu)省內(nèi)GSM移動通信網(wǎng)的網(wǎng)路結(jié)構(gòu)移動業(yè)務(wù)本地網(wǎng)的網(wǎng)路結(jié)構(gòu)目前三頁\總數(shù)五十一頁\編于十三點全國GSM移動通信網(wǎng)的網(wǎng)路結(jié)構(gòu)

全國GSM移動電話網(wǎng)按大區(qū)設(shè)立一級匯接中心、省內(nèi)設(shè)立二級匯接中心、移動業(yè)務(wù)本地網(wǎng)設(shè)立端局構(gòu)成三級網(wǎng)路結(jié)構(gòu)。TMSC1之間用網(wǎng)狀網(wǎng)，連接各省原則上設(shè)置1~2個TMSC2，TMSC2與相應(yīng)的的TMSC1相連；全網(wǎng)劃分為若干個移動用戶本地網(wǎng)，每個移動本地網(wǎng)設(shè)1~N個移動業(yè)務(wù)交換中心（MSC），MSC與相應(yīng)的TMSC2相連。目前四頁\總數(shù)五十一頁\編于十三點省內(nèi)GSM移動通信網(wǎng)的網(wǎng)路結(jié)構(gòu)

省內(nèi)GSM移動通信網(wǎng)由省內(nèi)的各移動業(yè)務(wù)本地網(wǎng)構(gòu)成，省內(nèi)設(shè)若干個移動業(yè)務(wù)匯接中心(即二級匯接中心)，匯接中心之間為網(wǎng)狀網(wǎng)結(jié)構(gòu)，匯接中心與移動端局之間成星狀網(wǎng)。根據(jù)業(yè)務(wù)量的大小，二級匯接中心可以是單獨設(shè)置的匯接中心(即不帶客戶，全有至基站接口，只作匯接)，也可兼作移動端局(與基站相連，可帶客戶)。省內(nèi)GSM移動通信網(wǎng)中一般設(shè)置二三個移動匯接局較為適宜，最多不超過四個，每個移動端局至少應(yīng)與省內(nèi)兩個二級匯接中心相連，任意兩個移動交換局之間若有較大業(yè)務(wù)量時，可建立話音專線。

目前五頁\總數(shù)五十一頁\編于十三點移動業(yè)務(wù)本地網(wǎng)的網(wǎng)路結(jié)構(gòu)（一）

全國可劃分為若干個移動業(yè)務(wù)本地網(wǎng)，劃分的原則是長途區(qū)號為2位或3位的地區(qū)為一個移動業(yè)務(wù)本地網(wǎng)。每個移動業(yè)務(wù)本地網(wǎng)中應(yīng)設(shè)立一個HLR(必要時可增設(shè)HLR，HLR可以是有物理實體的，也可是虛擬的，即幾個移動業(yè)務(wù)本地網(wǎng)公用同一個物理實體HLR，HLR內(nèi)部劃分成若干個區(qū)域，每個移動業(yè)務(wù)本地網(wǎng)用一個區(qū)域，由一個業(yè)務(wù)終端來管理)和一個或若干個移動業(yè)務(wù)交換中心(MSC)，還可以幾個移動業(yè)務(wù)本地網(wǎng)共用一個MSC。目前六頁\總數(shù)五十一頁\編于十三點移動業(yè)務(wù)本地網(wǎng)的網(wǎng)路結(jié)構(gòu)（二）在移動業(yè)務(wù)本地網(wǎng)中，每個MSC與局所在地的長途局相連，并與局所在地的市話匯接局相連。在長途多局制地區(qū)，MSC應(yīng)與該地區(qū)的高級長途局相連。在沒有市話匯接局或話務(wù)量足夠大的情況下，MSC亦可與本地市話端局相連。當(dāng)一個MSC覆蓋幾個長途編號區(qū)時，該MSC亦可和這幾個長途編號區(qū)的市話匯接局和長途局相連。每個MSC均為數(shù)字移動通信網(wǎng)的入口局，入口局具有為移動終端的呼叫詢問呼叫路由的功能和為呼叫選路至它們終端的目的地---被叫移動臺的功能。目前七頁\總數(shù)五十一頁\編于十三點信令點編碼方案GSM信令網(wǎng)的信令點的編碼采用中國24位編碼方式，但由于MSC—BSC之間僅是點對點信令傳遞，因此BSC仍維持CCITT的14位信令點編碼方式目前八頁\總數(shù)五十一頁\編于十三點信令網(wǎng)的尋址方式（一）

信令路徑和話路路徑是完全不同的。GSM的信令協(xié)議是建立在SCCP（信令連接控制部分）基礎(chǔ)上的。SCCP地址有三種類型：信令點編碼（SPC）：即MTP地址，它只在所定義的7號信令網(wǎng)中有意義。MTP根據(jù)DPC識別目的地并選路由，根據(jù)SI（業(yè)務(wù)指示語）識別目的地內(nèi)的用戶。目前九頁\總數(shù)五十一頁\編于十三點信令網(wǎng)的尋址方式（二）子系統(tǒng)號（SSN）：是SCCP使用的本地尋址信息，用于識別一個節(jié)點中的各個SCCP用戶。全局名（GT）：主要在始發(fā)節(jié)點不知道目的地節(jié)點網(wǎng)絡(luò)地址的情況下使用，它一般為某種編號計劃中的號碼。我國GSM信令網(wǎng)SCCP的尋址方式：國際間和省間采用GT尋址；省內(nèi)采用DPC和SSN尋址。目前十頁\總數(shù)五十一頁\編于十三點信令協(xié)議

GSM系統(tǒng)不同的接口上使用了不同的協(xié)議，我們只關(guān)注7號信令系統(tǒng)。1、

A接口：承載有BSC/MSC之間的消息類型，以及MS/MSC之間的消息類型。把BSC/MSC之間的消息類型集合在一起稱為BSSMAP（BSS管理應(yīng)用部分），把MS/MSC之間的消息類型集合在一起稱為DTAP（直接傳送應(yīng)用部分）；2、HLR與MSC之間的接口：C接口、HLR與VLR之間的接口：D接口、MSC之間的接口：E接口、MSC與VLR之間的接口：B接口、VLR之間的接口:G接口。

目前十一頁\總數(shù)五十一頁\編于十三點內(nèi)容提要GSM信令網(wǎng)GSM系統(tǒng)介紹GSM的呼叫處理GSM信令的應(yīng)用目前十二頁\總數(shù)五十一頁\編于十三點GSM系統(tǒng)介紹

GSM系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

GSM系統(tǒng)組成

GSM系統(tǒng)的接口

GSM系統(tǒng)的編號計劃目前十三頁\總數(shù)五十一頁\編于十三點GSM系統(tǒng)結(jié)構(gòu)MSBTSMSBTSBSCMSC/VLRMSC/VLRSCHLR/AUCEIR目前十四頁\總數(shù)五十一頁\編于十三點GSM系統(tǒng)組成（一）歸屬位置積存器（HLR）：HLR是負(fù)責(zé)移動用戶管理的數(shù)據(jù)庫，儲存所有它管轄用戶的的簽約數(shù)據(jù)和MS的位置信息。拜訪位置寄存器（VLR）：VLR是一個動態(tài)數(shù)據(jù)庫，負(fù)責(zé)它所管轄區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)的移動用戶的數(shù)據(jù)，包含處理用戶建立、接收呼叫所需的信息。一個VLR可負(fù)責(zé)一個或幾個MSC區(qū)域，可為移動用戶分配移動用戶漫游號碼（MSRN）、臨時移動用戶識別（TMSI）、并在建立呼叫時從MSC接收到的MSRN、國際移動用戶識別（IMSI）或TMSI中識別出MS。目前十五頁\總數(shù)五十一頁\編于十三點GSM系統(tǒng)組成（二）移動業(yè)務(wù)交換中心（MSC）：MSC是一個程控交換機(jī)，除完成交換功能外、還負(fù)責(zé)分配無線資源、用戶移動性管理、位置登記和信道切換程序。設(shè)備識別寄存器（EIR）：EIR是一個數(shù)據(jù)庫，負(fù)責(zé)管理移動臺的設(shè)備識別。鑒權(quán)中心（AUC）。AUC為認(rèn)證移動用戶的身份和產(chǎn)生相應(yīng)鑒權(quán)參數(shù)的功能單元。目前十六頁\總數(shù)五十一頁\編于十三點GSM網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖復(fù)習(xí)：各實體之間的接口及傳遞的信息目前十七頁\總數(shù)五十一頁\編于十三點GSM系統(tǒng)的接口Abis接口：BSC與BTS之間的接口；A接口：MSC與BSC之間的接口；C接口：HLR與MSC之間的接口；D接口：HLR與VLR之間的接口；E接口：MSC之間的接口；F接口：MSC與EIR之間的接口；G接口：VLR之間的接口。目前十八頁\總數(shù)五十一頁\編于十三點GSM系統(tǒng)的編號計劃（一）移動用戶號碼（MSISDN）

移動用戶號碼是指移動用戶對外公開的電話號碼，由三部分組成：CC：國家號NDC：移動業(yè)務(wù)接入號SN：移動用戶號

8613006623337目前十九頁\總數(shù)五十一頁\編于十三點GSM系統(tǒng)的編號計劃（二）國際移動用戶識別碼（IMSI）IMSI號碼是數(shù)字PLMN網(wǎng)中唯一地識別一個移動用戶的號碼，為一個15位數(shù)字的號碼。由三部分組成：MCC：移動國家號碼MNC：移動網(wǎng)號MSIN：移動用戶識別碼460010644030559目前二十頁\總數(shù)五十一頁\編于十三點GSM系統(tǒng)的編號計劃（三）移動用戶漫游號碼（MSRN）被叫客戶所歸屬的HLR知道該客戶目前是處于哪一個MSC/VLR業(yè)務(wù)區(qū)，為了提供給入口MSC/VLR（GMSC）一個用于選路由的臨時號碼，HLR請求被叫所在業(yè)務(wù)區(qū)的MSC/VLR給該被叫客戶分配一個移動客戶漫游號碼（MRSN），并將此號碼送至HLR，HLR收到后再發(fā)送給GMSC，GMSC根據(jù)此號碼選路由，將呼叫接至被叫客戶目前正在訪問的MSC/VLR交換局。路由一旦建立，此號碼就可以立即釋放。目前二十一頁\總數(shù)五十一頁\編于十三點GSM系統(tǒng)的編號計劃（四）臨時移動客戶識別碼（TMSI）

為了對IMSI保密，MSC/VLR可給來訪移動客戶分配一個唯一的TMSI號碼，即一個由MSC自行分配的4字節(jié)的BCD編碼，僅限在本MSC業(yè)務(wù)區(qū)內(nèi)使用。目前二十二頁\總數(shù)五十一頁\編于十三點GSM系統(tǒng)的編號計劃（五）位置區(qū)識別碼（LAI）

由三部分組成（MCC+MNC+LAC）全球小區(qū)識別碼（CGI）由四部分組成（MCC+MNC+LAC+CI）目前二十三頁\總數(shù)五十一頁\編于十三點內(nèi)容提要GSM信令網(wǎng)GSM系統(tǒng)介紹3、GSM的呼叫處理4、GSM信令的應(yīng)用目前二十四頁\總數(shù)五十一頁\編于十三點GSM的呼叫處理位置管理呼叫控制切換短消息目前二十五頁\總數(shù)五十一頁\編于十三點位置區(qū)管理及劃分（一）GSM中的每個用戶都在一個PLMN建立注冊關(guān)系。PLMN不能將網(wǎng)內(nèi)的用戶統(tǒng)一在一起管理，而是按地理位置或業(yè)務(wù)需求進(jìn)行分區(qū)管理。PLMN中的每個用戶都有一個歸屬的HLR，這與固定網(wǎng)很相似，在固定網(wǎng)中，用戶直接連到本地交換局，不論呼入和呼出，這個局址是不變的，很自然用戶的資料就存放在該交換局，基于同樣的考慮，GSM在HLR中存放用戶資料和其位置信息。由于用戶是移動的，位置信息用于建立移動被叫，而其他資料則要用于有關(guān)該用戶相關(guān)操作的任何時刻。實際上，只有MS當(dāng)前所處的MSC需要這些資料，如果每次操作，MS都要到HLR查詢，信令負(fù)荷就會很大，因而在MSC建立VLR數(shù)據(jù)庫，管理那些處于MSC管轄范圍內(nèi)當(dāng)前用戶的資料。目前二十六頁\總數(shù)五十一頁\編于十三點位置區(qū)管理及劃分（二）VLR可以與一個或多個MSC結(jié)合，控制幾個小區(qū)內(nèi)的臨時用戶的注冊，這些小區(qū)構(gòu)成的覆蓋區(qū)稱為VLR區(qū)。MS的位置更新是在位置區(qū)（LA）之間進(jìn)行的，位置區(qū)是幾個小區(qū)的集合，如果位置更新以小區(qū)為標(biāo)準(zhǔn)，則太頻繁，處理開銷就會增大。MS的位置更新就是時刻告知系統(tǒng)它當(dāng)前的LA，網(wǎng)絡(luò)按MS注冊的當(dāng)前的LA進(jìn)行尋呼。當(dāng)MS由一個MSC/VLR進(jìn)入另一個MSC/VLR，新的VLR要從HLR中拷貝用戶信息，HLR通知原MSC/VLR刪除這個用戶的信息，同時HLR中的位置信息就和現(xiàn)有的MSC/VLR的位置相關(guān)。目前二十七頁\總數(shù)五十一頁\編于十三點位置區(qū)管理及劃分（三）VLR區(qū)、位置區(qū)、小區(qū)的關(guān)系VLR區(qū)（位置區(qū)）CI1CI2CI3位置區(qū)2VLR區(qū)位置區(qū)1目前二十八頁\總數(shù)五十一頁\編于十三點用戶狀態(tài)移動臺客戶狀態(tài)一般是處于MS(客戶)開機(jī)(空閑狀態(tài))、MS關(guān)機(jī)和MS忙三種狀態(tài)之一。(1)MS開機(jī)，網(wǎng)路對它作“附著”標(biāo)記(2)MS關(guān)機(jī)，從網(wǎng)路中“分離”。(3)MS忙無線網(wǎng)路分配給MS一個業(yè)務(wù)信道傳送話音或數(shù)據(jù)，并在該客戶上標(biāo)注客戶”忙”。目前二十九頁\總數(shù)五十一頁\編于十三點位置更新目前三十頁\總數(shù)五十一頁\編于十三點位置更新IMSI附著周期性位置更新一般性位置更新目前三十一頁\總數(shù)五十一頁\編于十三點IMSI附著IMSI附著是指開機(jī)時進(jìn)行位置更新，結(jié)果在MS的拜訪VLR中將MS標(biāo)志為附著。IMSI附著有三種可能的情況：1、長時間沒有開機(jī)，MS中存放的LAI丟失；2、關(guān)機(jī)后開機(jī)，MS中存放的LAI與收到的LAI不一致；3、關(guān)機(jī)后開機(jī)，MS中存放的LAI與收到的LAI一致目前三十二頁\總數(shù)五十一頁\編于十三點周期性位置更新 若MS向網(wǎng)路發(fā)送“IMSI分離”消息時，由于此時無線鏈路質(zhì)量很差，衰落很大，那么GSM系統(tǒng)有可能不能正確譯碼，這就意味著系統(tǒng)仍認(rèn)為MS處于附著狀態(tài)。若MS開著機(jī)，可移動到覆蓋區(qū)以外的地方，即盲區(qū)，GSM系統(tǒng)也不知道，仍認(rèn)為MS處于附著狀態(tài)。此時該客戶被尋呼。系統(tǒng)就會不斷地發(fā)出尋呼消息，無效占用無線資源。為了解決上述問題，GSM系統(tǒng)采取了強(qiáng)制登記的措施，這就是周期性登記。這樣，若GSM系統(tǒng)沒有接收到某MS的周期性登記信息，它所處的VLR就以“隱分離”狀態(tài)在該MS上做記錄，只有當(dāng)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(tài)。網(wǎng)路是通過BCCH通知MS其周期性登記的時間。目前三十三頁\總數(shù)五十一頁\編于十三點一般性位置更新一般性的位置更新是指

MS在開機(jī)狀態(tài)從一個位置區(qū)漫游進(jìn)入另一個位置區(qū)。目前三十四頁\總數(shù)五十一頁\編于十三點位置更新信令流程圖目前三十五頁\總數(shù)五十一頁\編于十三點保密措施分配TMSI號碼臨時識別碼的設(shè)置是為了防止非法個人或團(tuán)體通過監(jiān)聽無線路徑上的信令交換而竊得移動客戶真實的客戶識別碼(IMSI)或跟蹤移動客戶的位置。IMEI識別鑒權(quán)

鑒權(quán)的作用是保護(hù)網(wǎng)路，防止非法盜用。同時通過拒絕假冒合法客戶的“入侵”而保護(hù)GSM移動網(wǎng)路的客戶。在每次登記、呼叫建立嘗試、位置更新以及在補(bǔ)充業(yè)務(wù)的激活、去活、登記或刪除之前均需要鑒權(quán)。加密目前三十六頁\總數(shù)五十一頁\編于十三點呼叫控制與傳統(tǒng)的有線電話不同，在移動通信中移動臺被叫時，主叫方發(fā)出的被叫號碼并不說明某條電話用戶線或某個地理位置，而只是指向某個HLR中的用戶數(shù)據(jù)存儲區(qū)。在前面的介紹中，MSISN號碼中的移動用戶號的前幾位數(shù)字表示存放該用戶數(shù)據(jù)的HLR，從這個HLR的用戶數(shù)據(jù)中就能讀出該用戶目前訪問的MSC。目前三十七頁\總數(shù)五十一頁\編于十三點目前三十八頁\總數(shù)五十一頁\編于十三點切換將一個正處于呼叫建立狀態(tài)或忙狀態(tài)的MS切換到新的業(yè)務(wù)信道上的過程。內(nèi)部切換：內(nèi)部切換是指發(fā)生在同一個BSC內(nèi)的切換。內(nèi)部切換成功后BSC就會向MSC發(fā)一條信令（切換執(zhí)行）。小區(qū)間切換小區(qū)內(nèi)切換外部切換：外部切換是指跨BSC的切換，有可能在一個MSC內(nèi)或則跨越。外部切換需要MSC的參與目前三十九頁\總數(shù)五十一頁\編于十三點MSC內(nèi)的外部切換目前四十頁\總數(shù)五十一頁\編于十三點跨MSC的切換目前四十一頁\總數(shù)五十一頁\編于十三點短消息

所有具備電路性質(zhì)的通信，如話音和數(shù)據(jù)的傳輸都需要業(yè)務(wù)通道的建立和釋放，短消息業(yè)務(wù)是GSM系統(tǒng)中唯一一種不需要建立端到端業(yè)務(wù)通道的業(yè)務(wù)。由于具備這個特點，即便移動臺已經(jīng)處于電路通信狀態(tài)，還能實現(xiàn)短消息業(yè)務(wù)。短消息通信只限于傳送一條消息，換句話說傳送一條消息就是這種通信的全部工作，接收一條短消息被認(rèn)為是另外一項工作。目前四十二頁\總數(shù)五十一頁\編于十三點發(fā)送短消息目前四十三頁\總數(shù)五十一頁\編于十三點接收短消息–用戶開機(jī)與短消息業(yè)務(wù)中心（SC）相連接的移動交換中心（G/IWMSC）收到SC發(fā)來的短消息后，根據(jù)消息中包含的接收用戶的MSISDN號碼，向接收用戶所屬的HLR要求有關(guān)的路由信息，HLR向G/IWMSC發(fā)送響應(yīng)信息，將接收用戶的當(dāng)前位置發(fā)送給G/IWMSC，G/IWMSC向接收用戶當(dāng)前所在區(qū)域的MSC/VLR前轉(zhuǎn)短消息。如果用戶處于通話狀態(tài)，就沒有“尋呼”和“尋呼響應(yīng)”的過程。目前四十四頁\總數(shù)五十一頁\編于十三點接收短消息–用戶開機(jī)目前四十五頁\總數(shù)五十一頁\編于十三點接收短消息–用戶關(guān)機(jī)與短消息業(yè)務(wù)中心（SC）相連接的移動交換中心（G/IWMSC）收到SC發(fā)來的短消息后，根據(jù)消息中包含的接收用戶的MSISDN號碼，向接收用戶所屬的HLR要求有關(guān)的路由信息，HLR向G/IWMSC發(fā)送響應(yīng)信息，將