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主要内容GSM移动通信概述GSM移动通信网络结构海南省移动网络结构GSM系统移动性管理呼叫流程举例短信流程介绍GPRS介绍1.GSM移动通信概述----什么是GSM八十年代初期，欧洲邮电管理会议CEPT专门成立一个小组为西欧规划一个公共移动系统，该小组被命名为“移动通信特别小组”（GroupeSpécialeMobile)，即GSM，当前该缩写主要被解释成“全球移动通信系统”(GlobalSystemforMobilecommunications)。2.GSM移动通信网络结构主要内容：2.1GSM系统结构2.2各子系统的概念与功能2.1GSM系统结构2.1GSM系统结构NMS：网管子系统BSS：基站子系统NSS：网络子系统NMC：网络管理中心OMC：操作维护中心MSC：移动业务交换中心VLR：来访用户位置寄存器HLR：归属用户位置寄存器AUC：鉴权中心EIR：移动设备识别寄存器BTS：基站收发信台BSC：基站控制器IN:智能网设备，包括了SCP和AIP（彩铃）PSTN：公用电话网PDN：公用数据网ISDN：综合业务数字网MS：移动台2.1GSM系统结构一个GSM系统可由三个子系统组成，即网管子系统(NMS)，基站子系统(BSS)和交换网络子系统(NSS)三部分。2.1.1移动台MS移动台是用户直接使用，完成移动通信的设备。对于数字移动通信来讲，已经从一定程度上具备了个人化的特点──即具有用户私人信息的SIM卡和通信的物理实现设备的分离。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；而物理设备可以是手持机，车载机或是由移动终端直接与终端设备相连而构成。2.1.2基站子系统BSS基站子系统BSS是GSM系统中与无线蜂窝方面关系最直接的基本组成部分.通过无线接口直接与移动台相连，负责无线发送接收和无线资源的管理。它与NSS相连，实现移动用户间或移动用户与固定网路用户之间的通信连接，传送系统信息和用户信息等.与网管子系统NMS之间实现互通。2.1.2基站子系统BSS1.基站控制器（BSC）BSC是基站子系统(BSS)的控制部分，简称为基站控制器。主要有如下功能：接口管理BTS-BSC之间的信道管理无线参数及无线资源管理无线链路的测量话务量统计切换支持呼叫控制操作与维护2.1.2基站子系统BSS2.基站发信台(BTS)受控于基站控制器(BSC)，属于基站子系统(BSS)的无线部分，服务于某小区的无线收发信设备，实现BTS与移动台(MS)空中接口的功能。BTS主要分为基带单元、载频单元和控制单元三部分。2.1.3网络子系统NSS网络子系统NSS是GSM系统的核心，它对GSM移动用户之间及移动用户与其它通信网用户之间通信起着交换、连接与管理的功能。主要负责完成呼叫处理、通信管理、移动管理、部分无线资源管理、安全性管理、用户数据和设备管理、计费记录处理、公共信道、信令处理和本地运行维护等。2.1.3网络子系统NSS1.移动业务交换中心(MSC)MSC是整个网络的核心，完成或参与网络子系统(NSS)的全部功能，协调与控制整个GSM网络中BSS、NMS的各个功能实体。2.访问用户位置寄存器(VLR)访问用户位置寄存器(VLR)是服务于其控制区域内移动用户的，存储着进入其控制区域内已登记的移动用户相关信息，为已登记的移动用户提供建立呼叫接续的必要条件。2.1.3网络子系统NSS3.归属用户位置寄存器(HLR)相对于VLR，归属用户位置寄存器(HLR)是一个静态数据库（当然，也存储部分漫游移动用户所在MSC区域的有关动态数据，包括用户识别号码，访问能力、用户类别和补充业务等数据，由它控制整个移动交换区域乃至整个PLMN）。2.1.3网络子系统NSS4.鉴权中心(AUC)鉴权中心(AUC)存储着鉴权信息和加密密钥，防止无权用户接入系统和防止无线接口中数据被窃。5.移动设备识别寄存器(EIR)移动设备识别寄存器(EIR)存储着移动设备的国际移动设备识别码(IMEI)，通过核查三种表格（白名单、灰名单、黑名单）使用得网络具有防止无权用户接入、监视故障设备的运行和保障网络运行安全的功能。2.1.4操作支持子系统(NMS)网管子系统NMS完成移动用户管理、移动设备管理、系统的操作与维护。主要包括网络管理中心(NMC)。3.1海南省移动网络结构3.2海南省移动网络结构（续）4.GSM系统移动性管理由于MS的移动性，要求网络对此特性予以支持及管理。其最终目的就是确定MS当前位置及使MS与网络的联系达到最佳状态。根据MS当前状态的不同，可分为漫游管理及切换管理。4.1漫游管理移动用户在移动性的情况下要求改变与小区和网络联系的特点称为漫游。当MS处于空闲模式时，怎样确定其位置是很重要的。只有明确知道MS当前位置，才能在有对MS的呼叫时迅速建立其与被叫MS的连接。在漫游其间改变位置区及位置区的确认过程则称为位置更新。位置更新位置更新的三种类型：位置登记（开机）一般性的周行性的MSBTS1BTS24.2切换管理在MS通话阶段中MS小区的改变引起的系统相应操作叫切换。切换的依据是由MS对周邻BTS信号强度的测量报告和BTS对MS发射信号强度及通话质量决定的，统一由BSC评价后决定是否进行切换。可分为三种不同的切换。4.2切换管理（1）由相同BSC控制的小区间的切换。（2）由同一MSC，不同BSC控制小区间的切换。（3）由不同MSC控制的小区间的切换。5.呼叫流程举例1.本地移动用户呼叫本地移动用户图1“海南移动用户MS1”呼叫“海南移动用户MS1”流程图海口金贸MSC海南HLR海口金美MSCMS1MS2①MS2②MS2③IMSI④MSRN⑤MSRN⑥接续5.呼叫流程举例2.本地移动用户呼叫异地移动用户图2“海南移动用户MS1”呼叫“北京移动用户MS2”流程图海口MSC北京HLR北京MSCMS1MS2①MS2②MS2③IMSI④MSRN⑤MSRN⑥接续5.呼叫流程举例3.本地移动用户呼叫从本地漫游至异地移动用户图3“海南移动用户MS1”呼叫“从海南漫游至北京移动用户MS2”流程图海口MSC海南HLR北京MSCMS1MS2①MS2②MS2③IMSI④MSRN⑤MSRN⑥接续5.呼叫流程举例4.本地移动用户呼叫从异地漫游至本地移动用户图4“海南移动用户MS1”呼叫“从北京漫游至海南移动用户MS2”流程图海口MSC北京HLR海口MSCMS1MS2①MS2②MS2③IMSI④MSRN⑤MSRN⑥接续6.1、短信流程6.2、短信MO流程图6.3、短信MT流程图6.4、短号发短信流程图7.1、移动数据通信业务简介2GGSMOperatorGSM900GSM1800UMTSGSMGPRSPacketdatasupportCommonPlatform3GEDGEEDGEW-CDMATD-CDMA4GMSC(Circuit)BSSPSTNBeforeGPRSVoiceInternetMSC(Circuit)GSN(Packet)BSSPSTNInternetAfterGPRSVoiceDataGPRS体系结构与接口（1）在逻辑上，主要增加了2个网元SGSN（ServingGPRSSupportNode）GGSN（GatewayGPRSSupportNode）这两个网元通称为GSN，它们是实现GPRS业务的核心实体（entity）；SGSN是为移动台（MS）提供移动性管理、路由选择等服务的节点，它在功能上相当于传统电路交换系统中的MSC/VLR；GGSN是用于接入外部数据网络和业务的节点。新网元的引入必然增加了许多与原有网元之间统称为G接口的新接GPRS体系结构与接口(2)GPRS体系结构与接口（2）网络体系结构LocalareanetworkServerRouterLocalareanetworkServerRouterCorporate2Corporate1Intra-PLMNbackbonenetwork(IPbased)ServingGPRSSupportNode(SGSN)Point-To-MultipointServiceCenter(PTMSC)GatewayGPRSSupportNode(GGSN)GPRSINFRASTRUCTUREHLR/AuCMSCBSCBTSPacketnetworkPSTNPacketnetworkSS7NetworkPacketnetworkDatanetwork(Internet)PacketnetworkDatanetwork(X.25)PacketnetworkInter-PLMNBackbonenetworkBorderGateway(BG)GbGrGdGi.IPGi.X.25FirewallFirewallFirewallUmR/SSMS-GMSCGrGdGsGsGpGnGnEIRMAP-FGPRS体系结构与接口（3）外部数据网络角度的GPRS网络LocalareanetworkRouterCorporate2LocalareanetworkRouterCorporate1PacketnetworkDatanetwork(Internet)GPRSSUBNETWORKSUBNETWORK155.222.33.XXXSUBNETWORK131.44.15.XXXSUBNETWORK191.200.44.XXXHOST191.200.44.21HOST131.44.15.3HOST155.222.33.55RouterGPRS基本原理（1）－－移动性管理MM（1）有三种状态，即：空闲状态(IdleState)待命状态(StandbyState)准备就绪状态(ReadyState)GPRS基本原理（2）－－移动性管理（2）空闲状态：用户未附着到GPRS上，MS和SGSN中的MM进程没有有效内容且不执行移动性管理，MS只能接收PTM-M数据，不能收发PTP和PTM-G数据，也不能被寻呼。GPRS基本原理（3）－－移动性管理（3）待命状态：用户附着在GPRS上，MS和SGSN中的MM进程已建立，可在RA的层次上进行移动性管理。MS：可接收PTM-M、PTM-G数据以及寻呼消息，但不能发送和接收PTP数据，也不能发送PTM-G数据。SGSN：可接收MTPTP或PTM-G数据，然后向MS发出寻呼，寻呼应答后转入准备就绪状态。GPRS基本原理（4）－－移动性管理（4）准备就绪状态：可在小区的层次上进行移动性管理。MS：可发送和接收PTP数据；可接收PTM-M和PTM-G数据。SGSN：不能对该MS进行GPRS寻呼，但可经GPRS对该MS进行其他业务（如CS）的寻呼。GPRS基本原理（5）－－移动性管理（5）MS、SGSN在不同事件的触发下，在这三种状态之间进行转换。每种状态对应了一种确定的功能级以及一系列相关信息，这些状态及相关信息就组成了MM进程，在MS和SGSN中进行维护和控制。一个用户（或IMSI）对应唯一的一个MM进程。PDUtransmissionImplicitDetachorCancelLocationGPRSAttachREADYtimerexpiryorForcetoSTANDBYGPRSDetachGPRSAttachPDUreceptionGPRSDetachorCancelLocationMMStateModelofMSMMStateModelofSGSNIDLEREADYSTANDBYIDLEREADYSTANDBYREADYtimerexpiryorForcetoSTANDBYorAbnormalRLCconditionGPRS基本原理（8）GPRS手机有三类：GPRSA类手机：A类手机具有同时提供GPRS和电路交换承载业务的能力。即，在同一时间内既进行一般的GSM话音业务又可以接收GPRS数据包；GPRSB类手机：如果MS能同时侦听两