GSM網(wǎng)絡(luò)的組成及原理

非技術(shù)人員的技術(shù)培訓(xùn)

——GSM網(wǎng)絡(luò)組成及工作原理廣州移動網(wǎng)管維護中心葉冬嫻2003-8

內(nèi)容提要一、廣州移動網(wǎng)絡(luò)情況二、GSM網(wǎng)絡(luò)組成原理GSM系統(tǒng)結(jié)構(gòu)GSM系統(tǒng)模型及各局部功能GSM系統(tǒng)原理三、GSM網(wǎng)絡(luò)層次結(jié)構(gòu)四、短消息1、廣州網(wǎng)絡(luò)情況2、GSM的系統(tǒng)構(gòu)成3、HLR、MSC、BSC的功能4、GSM的頻段分配5、常用的識別碼〔IMSI、MSISDN〕6、漫游類型7、短信的上行、下行掌握要點第一章廣州移動網(wǎng)絡(luò)情況本地網(wǎng)：30個MSC，52個BSC，11個HLR，4個GW，2個MTM〔大、小廣州的維護機制〕話務(wù)匯接局：2個TR，4個TMSC1信令匯接局：2個LSTP，2個HSTP國際關(guān)口局：1個ISC，1個ISTP智能網(wǎng)：15個SCP、2個SMP、2個SSP、2個VC交換機用戶配置總?cè)萘窟_1500多萬；HLR用戶數(shù)已達1099萬；

短信系統(tǒng)：1個MOGW，2個短信中心，1個IOD短信容量600萬條/小時GPRS網(wǎng)絡(luò)：2個GGSN：網(wǎng)關(guān)GPRS支持節(jié)點，假設(shè)希望訪問其它ISP的網(wǎng)站那么要通過GGSN網(wǎng)關(guān)與Internet相連。3個SGSN：業(yè)務(wù)網(wǎng)關(guān)支持節(jié)點，是GPRS系統(tǒng)的核心功能模塊。相當于GSM的MSC廣州地區(qū)話務(wù)情況用戶數(shù)超過600萬每日總話務(wù)量超過70萬Erl忙時話務(wù)量超過5萬Erl短信日流量超過2000萬條，短信忙時流量150多萬條GPRS平均附著用戶數(shù)15萬GPRS的Gi接口日流量超過5萬Mbits第二章GSM網(wǎng)絡(luò)組成原理一、GSM系統(tǒng)構(gòu)成基站系統(tǒng)交換系統(tǒng)交換子系統(tǒng)(SS:Switchingsystem基站子系統(tǒng)(BSS：Basestationsystem)操作維護系統(tǒng)〔OMC：Operationmaintenancesystem)操作維護系統(tǒng)二、GSM系統(tǒng)模型AUC關(guān)口局VLREIR操作維護系統(tǒng)MSCBSCBTSMS數(shù)據(jù)網(wǎng)短信系統(tǒng)移動運營商SSBSS交換系統(tǒng)基站系統(tǒng)基站系統(tǒng)信息傳輸基站系統(tǒng)呼叫連接和信息傳輸HLRIP網(wǎng)關(guān)市話網(wǎng)三、各局部功能介紹移動業(yè)務(wù)交換中心〔MSC〕拜訪位置存放器〔VLR〕歸屬位置存放器〔HLR〕鑒權(quán)中心〔AUC〕：設(shè)備識別存放器〔EIR〕HLR數(shù)據(jù)舉例

MSISDNIMSISTATE〔IMSI：InternationalMobileSubscriberIdentify〕

PERMANENTSUBSCRIBERDATASUDCAT-11〔用戶類別〕OBR-2〔限制出國漫游〕BS26-1〔數(shù)據(jù)〕TS11-1〔話音〕TS21-1〔收短信〕TS22-1〔發(fā)短信〕CFU-1〔無條件轉(zhuǎn)移〕CFB-1〔遇忙轉(zhuǎn)移〕TS62-1〔〕BAOC-1〔呼出〕BOIC-1〔國際呼出〕 BAIC-1〔呼入〕CAW-1〔呼叫等待〕CLIP-1〔來電顯示〕MPTY-1〔三方通話〕

LOCATIONDATAVLR MSCNUMBER4-8613900221 8613900221市話入口局〔GMSC〕基站控制器中心〔BSC〕基站收發(fā)信臺〔BTS〕

微蜂窩D3D1C1B3B2C2B1A2D2A1C3A3D3D1C1B3B2C2B1A2D2A1C3A3D3D1C1B3B2C2B1A2D2A1C3A3D3D1C1B3B2C2B1A2D2A1C3A3D3D1C1B3B2C2B1A2D2A1C3A3同頻小區(qū)四、GSM系統(tǒng)原理GSM—GlobalSystemforMobilecommunication，即全球移動通信系統(tǒng)。GSM由ETSI〔歐洲電信標準化協(xié)會〕制訂，包括兩個并行的系統(tǒng)：GSM900和DCS1800，即通常所說的900兆和1800兆。GSM是采用時分多址〔TDMA〕技術(shù)，即是每個載波可以同時容納8個用戶通話1、GSM頻段分配

GSM900上行頻率：890－－915MHZ〔MS發(fā)射，BTS接收〕下行頻率：935－－960MHZ〔BTS發(fā)射，MS接收〕共分為124對雙工載頻，載頻間隔為200KHZ。每載頻共分8個時隙，即為8個信道?？傂诺罃?shù)為124×8＝992個信道。124個頻點中包含了聯(lián)通，郵電GSM和TACS。DCS1800上行：1710-1785MHz下行：1805-1880MHz共分為374對雙工載頻，載頻間隔為200KHZ?？傂诺罃?shù)為374×8＝2992個信道。2、的位置登記第一次登記：移動臺第一次接入系統(tǒng)時向系統(tǒng)報告位置稱為位置登記。周期性登記：關(guān)機時假設(shè)開機移動到我們的覆蓋盲區(qū)3、位置更新1、位置區(qū)發(fā)生變化時的位置更新

2、周期性的位置更新

4、GSM常用識別號碼用戶識別模塊〔SIM〕卡：SIM卡里面儲存用戶有關(guān)的信息：序列號、KI〔密鑰〕、IMSI碼、用戶號碼、PIN碼等。4、GSM常用識別號碼國際移動用戶識別碼〔IMSI〕：IMSI＝MCC＋MNC＋MSIN(460-00---)

移動臺的國際身份號碼〔MSISDN〕：

MSISDN＝CC＋NDC＋SN〔86139/8/7/6/5***〕4、GSM常用識別號碼

MSRN：移動臺漫游號碼MSRN=CC+NDC+SN〔86139****〕4、GSM常用識別號碼一個固定用戶呼叫一個移動用戶的呼叫流程MSISDN---IMSI

PSTN固定網(wǎng)

IMSI-MSRN6、GSM漫游國際漫游國內(nèi)漫游省內(nèi)漫游邊界漫游HLR歸屬位置存放器MSC/VLR移動交換中心GMSC關(guān)口局1253645、移動通話過程〔一〕通話根本類型1、本地通話2、省內(nèi)通話3、國內(nèi)長途4、國際5、移動通話過程〔二〕撥號方式1、撥打2、撥打市話3、市話撥打6、GSM漫游類型GSM網(wǎng)絡(luò)層次結(jié)構(gòu)第一層：

一級話務(wù)匯接、一級信令匯接

第二層：二級話務(wù)匯接、二級信令匯接

第三層：

本地端局：如MSC、HLR、GW、MTM、SMSC6、GSM漫游類型國際漫游國內(nèi)漫游省內(nèi)漫游邊界漫游

第二章短消息實現(xiàn)過程

GSM標準中定義的點-點短消息效勞使得短消息能在移動臺和短消息效勞中心之間傳遞。這些效勞中心是通過稱為SMS-GMSC的特定MSC同GSM網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系的。涉及SMS管理的協(xié)議如下圖。圖解如下：

SME：ShortMessagingEntity，短消息實體。

SMSC：ShortMessageServiceCenter，短消息效勞中心SMCGWMS或SMCGMSC：SMS-GatewayMSC，SMS網(wǎng)關(guān)。HLR：HomeLocationRegister，歸屬位置存放器。MSC：MobileSwitchingCenter，移動交換中心。負責系統(tǒng)切換管理并控制來自或發(fā)向其他或數(shù)據(jù)原理短信發(fā)送過程分上行和下行：由發(fā)起至短信中心的短信〔上行〕。

由短信中心發(fā)起的至的短信〔下行〕。

原理工作原理下行短消息成功發(fā)送的工作原理。下行短消息不成功發(fā)送的工作原理。3、上行短信發(fā)送的工作原理。4、短信重發(fā)機制5、短信回送報告短信的重發(fā)機制重發(fā)機制的工作原理是：短信中心在第一次無法下發(fā)成功的情況下，會在很短的時間再次重發(fā)。再次重發(fā)不成功那么加大周期，重發(fā)不成功的次數(shù)越高，重發(fā)周期就越大。重發(fā)機制的負面影響：1、短信發(fā)送不成功，系統(tǒng)不會及時返還扣除的費用，導(dǎo)致用戶認為我們收多了錢；2、如用戶已收到短信，但由于信號差、問題等原因無法將反響報告及時送至短信中心，短信中心就會認為該用戶沒有成功接收而會啟動重發(fā)機制重新發(fā)送，導(dǎo)致用戶重復(fù)收短信〔但不會重復(fù)收費〕。短信的回送報告回送報告原理：發(fā)送短信時，會要求對方將接收成功或不成功的信息反響給發(fā)送方,期間，短信中心起橋梁的作用，將對方的反響信息回送給發(fā)送者，〔即回送報告〕?；厮蛨蟾嬉鸬膯栴}：當接收方在傳遞反響信息時，如果因網(wǎng)絡(luò)通信故障無法將信息反響或接收用戶端將錯誤信息反響給短信中心，那么短信中心也繼續(xù)將錯誤信息回送給發(fā)送方，這樣會引起回送報告不準確的原因，并引起重復(fù)接收