移动通信网基础知识

移动通信网基础知识内部资料严格保密移动网基础知识介绍GSM系统结构移动系统的编号计划7号信令系统几种典型的流程全省基本网络情况GSM系统结构HLR：归属用户位置寄存器，是交换系统的中央数据库，存储该HLR控制的所有存在的移动用户的相关信息。所有移动用户的重要数据都存储在HLR中。包括用户识别号码，访问能力、用户类别和补充业务等数据，HLR也存储部分漫游移动用户所在MSC区域的有关动态数据。MSC：移动交换中心，是整个网络的核心，协调与控制整个网络中BSS、OSS的各个功能实体。负责接通“话路”，支持电信业务，承载业务和补充业务，支持位置登记、切换和自动漫游等其它网络功能VLR：拜访位置寄存器，是服务于其控制区域内移动用户的.它存储着进入其控制区域内已登记的移动用户相关信息。是一个动态的数据库，用户的信息在用户关机时自动删除，请求在用户漫游到其他MSC时也会删除该VLR中的用户信息，也可以人工删除，这样用户在发起呼叫或者寻呼响应是重新登记。通常情况下MSC与VLR功能实体集成在一起。MSC&VLR&HLRAC:鉴权中心，存储用户的鉴权信息，产生鉴权参数，负责对用户的合法性进行检查等，通常情况下HLR与AUC功能实体集成在一起，通常AC又称为AUC。BSC&XCDR&OMC•BSC：基站控制器作用：陆地信道管理无线信道管理BSC与BTS之间的信令信道对呼叫控制的支持BSC的操作维护功能接口•XCDR(TRAU)：编码器作用：负责16K和64K的电路速率转换•OMC：操作维护中心作用：运营商对网络进行管理简单的网络结构各设备对应的接口如下图：MSCXCDRBSCBTS2BTS1PCUSGSNGPRSGSMMSMSMSMSAbis接口RSL（Moto定义）A接口OMCOMLOMLGDS/GSL（Moto定义）在功能上，BSC存在六种功能接口：1、BSC－BTSAbis接口►在这一接口上将传送无线语音和信令控制消息，摩托罗拉将其分别定义为RTF和RSL。►RSL：使用LAPDm协议，速率为16或64Kb/s。接口由BTS的NIU板和BSC的MSI板提供物理链路支持。可用于通过BSC对BTS进行操作维护，也可用于从BSC向BTS下载数据。2、BSC－OMC-R使用X.25协议►在OMC-R上对BSC做各种网管功能，使用X.25协议,链路定义为OML，速率为64K。►在BSC上一般定义两条不同路由的OML到OMC，作为主备份。XCDR一般只定义一条到OMC的OML。►BSC的OML一般通过XCDR进行电路汇集后，到达OMC。BSC的接口3、BSC－MSCA接口►在这一接口上将传送无线语音和7号信令控制消息，摩托罗拉将其分别定义为CIC和MTL。►MTL：接口由BSC的MSI板和XCDR的GDP/XCDR板支持，承载控制信令，位于MSC和BSC之间，使用E1的64Kbps时隙；一般位于2M电路的第16时隙。在BSC上定义的MTL，通过在XCDR进行时隙钉连的方式到达MSC。►CIC：中继电路编码，传送语音业务。4、BSC－PCUGDS/GSL（摩托罗拉的定义）►GSL：GPRSSignalingLinks；接口由PCU的PICP板支持，负责承载GPRS无线控制信令，位于PCU和BSC之间，使用E1的64Kbps时隙(LAPD信道)；也用于PCU从BSC下载数据。►GDS：GPRSDataStreams；接口由PCU的PRP板支持。负责承载用户的GPRS数据流，位于PCU和BSC之间，目前为16Kbps信道；BSC的接口5、BSC－XCDR无规范接口命名在这一接口上将传送BSC的无线数据和信令控制消息，摩托罗拉将其分别定义为CIC和XBL。►XBL：使用X.25协议，速率为64K。主要用于BSC与XCDR之间的通信，在开了动态电路功能的BSC和XCDR上，还具备电路的管理的功能。由BSC的MSI板和XCDR的MSI板承载。►BSC的MTL通过XCDR进行透明传输到MSC。6、BSC－CBC(小区广播中心)无规范接口命名►在这一接口上将传送小区广播数据和信令控制消息，摩托罗拉将其分别定义为CBL。►CBL：使用X.25协议。一般通过OMC的路由器与CBC连通。一般与OML定义在统一个物理电路上。BSC的接口实际的网络拓扑图•附图为广州分公司一个局的网络图。MSC9七所5楼；4940XCDR62七所5楼32E1XCDR63七所5楼32E1XCDR64七所5楼32E1BSC217所6楼；20857；8E132E1海珠西部BSC277所6楼；20857；12E132E1海珠东部XCDR65七所5楼32E1BSC447所5楼；20857；12E132E1番禺钟村以北XCDR66七所4楼32E1XCDR61七所5楼32E1BSC317所6楼；20857；8E124E1海珠南部XCDR60七所5楼32E1BSC357所5楼；20857；28E120E1海珠北部客村立交区域XCDR58七所5楼32E1XCDR59七所5楼32E1BSC87所5楼；20857；32E124E1番禺大石20E14E1OMCR移动系统的编号计划在GSM系统中，出于识别的目的，定义了如下的一些编号(CDMA系统类似）:为了确定GSM移动用户：永久性编码:IMSIMSISDN临时性编码:LMSITMSIMSRNHON为了识别NSS网络组件:MSCNumberVLRNumberHLRNumber为了识别位置区:LAI为了识别BSS网络组件:CGIBSIC为了识别移动设备:IMEIIMSI-国际移动用户标识•IMSI是GSM系统分配给移动用户(MS)的唯一的识别号。•采取E.212编码方式。•存储在SIM卡、HLR和VLR中，在无线接口及MAP接口上传送。•IMSI分配原则：•最多包含15个数字(0-9)。•MCC在世界范围内统一分配，而NMSI的分配则是各国运营者自己的事。•如果在一个国家有不止一个GSMPLMN，则每一个PLMN都要分配唯一的MNC。•IMSI分配时，要遵循在国外PLMN最多分析MCC+MNC就可寻址的原则。•MCC(中国）：460；•MNC：联通G——01；联通C——03；中移动——00TMSI&LMSI•TMSI是为了加强系统的保密性而在VLR内分配的临时用户识别，在某一VLR区域内与IMSI唯一对应。•TMSI分配原则：•包含四个字节，可以由八个十六进制数组成，其结构可由各运营部门根据当地情况而定。•TMSI的32比特不能全部为1，因为在SIM卡中比特全为1的TMSI表示无效的TMSI。•要避免在VLR重新启动后TMSI重复分配，可以采取TMSI的某一部分表示时间或在VLR重起后某一特定位改变的方法。•LMSI是为了加快VLR用户数据的查询速度而由VLR在位置更新时分配，然后与IMSI一起发送往HLR保存，HLR不会对它做任何处理，但是会在任何包含IMSI的消息中发送往VLR。•LMSI的长度是四个字节，没有具体的分配原则要求。MSIDSN—移动用户ISDN号码•MSISDN是指主叫用户为呼叫GSMPLMN中的一个移动用户所需拨的号码，作用同于固定网PSTN号码•采取E.164编码方式•存储在HLR和VLR中，在MAP接口上传送•CC：CountryCode，国家码，如中国为86。•NDC：NationalDestinationCode，国内接入号，如联通GSM的NDC130、131、132，CDMA的NDC为133，中国移动的NDC目前有139、138、137、136、135。•SN：SubscriberNumber•MSISDN的一般格式为86-130(或1-9)-H0H1H2H3ABCDMSCNumber&VLRNumber•编码格式为•CC+NDC+LSP•CC、NDC含义同MSISDN的规定，LSP(locally•significantpart)由运营者自己决定•E.164编码方式•目前在网上MSC与VLR都是合一的，所以MSC-Number与VLR-Number基本上都是一样的MSRN&HON•在移动被叫或切换过程中由所在业务区的MSC/VLR临时分配，用于GMSC寻址VMSC或MSCA寻址MSCB所用，在接续完成后立即释放•采取E.164编码方式•编码格式为:在MSC-Number的后面增加几个字节•HON是用于两移动交换区（MSC区）间进行切换时，为建立MSC之间通话链路而临时使用的号码•采取E.164编码方式•编码格式为：在MSC-Number的后面增加几个字节•CC，NDC含义同MSISDN的规定。LAI&CGI•MCC：MobileCountryCode，移动国家码，三个数字，如中国为460。•MNC：MobileNetworkCode，移动网号，两个数字，•如中国移动的MNC为00，中国联通GSM的MNC为01。•LAC：LocationAreaCode，是2个字节长的十六进制BCD码，•0000与FFFE不能使用。•CGI是所有GSMPLMN中小区的唯一标识，是在位置区识别LAI的基础上再加上小区识别CI构成的。•编码格式为LAI+CI•CI：CellIdentity,是2个字节长的十六进制BCD码，可由运营部门自定。IMEI—移动台设备识别•TAC----型号批准码，由欧洲型号批准中心分配。•FAC----最后装配码，表示生产厂家或最后装配所在地，由厂家进行编码•SNR----序号码。这个数字的独立序号码唯一地识别每个TAC和FAC的每•个移动设备。•SP------备用SIM卡•SIM卡上包含所有与用户有关的无线接口一侧的信息，也含有鉴权和加密实现的信息。•固化数据：IMSI、Ki、安全算法(A3、A8)•临时网络数据：TMSI、LAI、KC•业务相关数据：PIN(个人识别号)、PUK•机身设备可以是手持机，车载台等。七号信令系统与OSI七层的对应关系INAPCAPOMAPMAPISUPTUPTCAPISPSCCPMTP-3MTP-2MTP-1第1层第2层第3层第4~6层第7层BSSAPL7：应用层L6：表示层L5：会话层L4：传输层L3：网络层L2：数据链路层L！：物理层图中：INAP：智能网应用部分OMAP：操作维护应用部分CAP：CAMEL应用部分MAP：移动应用部分TCAP：事务处理能力应用部分BSSAP：基站子系统应用部分ISUP：ISDN用户部分TUP：电话用户部分SCCP：信令连接控制部分MTP：消息传递ISP：中间服务部分七号信令系统的功能级结构-MTP•消息传递部分MTPMTP的的主要任务是保证信令消息的可靠传送，它可分为三级：•信令数据链路（MTP-1）•信令链路功能（MTP-2）•信令网功能（MTP-3）用户部分第三功能级第二功能级第一功能级消息传递部分信令数据链路级：这是No.7信令传送的物理层，它定义了No.7信令的电气和功能特征等，要求一条独立的数据传输通道，是No.7消息的传送载体。在目前交换机上，一般由PCM系统的某一时隙提供，如实际常采用PCM的TS16时隙。信令链路级：定义信令消息在数据链路上的传送方式和过程，如帧格式、差错检测、纠错重发、链路定位过程等，提供信令两端的信令可靠传送。信令网功能级：完成No.7信令的网络层功能，如目的地寻址，同时保证信令能正确传送到目的点，当信令网中某些点或传输链路发生故障时它能保证信令消息在信令网中仍能可靠地传递。七号信令系统的功能级结构-SCCP•信令连接控制部分SCCP•SCCP的设计宗旨是和MTP-3结合，提供增加的网络功能，主要是提供增强的寻址功能，如增加了按GT方式寻址功能。•扩充了MTP的用户部分，SCCP内部支持不同的子业务系统。•SCCP也为MTP提供了附加功能，提供数据的无连接和面向连接业务。•无连接业务是指不需预先建立连接就可传递消息。如智能网中帐号查询、移动网中用户鉴权等许多适时性很强的消息就是利用无连接业务传送的。•面向连接业务是指预先建立连接，再大量传送消息。如移动网的A接口消息主要采用面向连接来传送。•目前TC