GSM网络之交换子系统.pptx

GSM网络之交换网 Yanbin 目录 交换网在GSM网中的位置及功能 交换网中各网元功能介绍 交换网各网元间的关系梳理 交换网涉及到的名词介绍 位置及功能 交换网所处的位置： 交换网作为GSM网络的核心，处在GSM的 上层。（具体参见下页图示） 交换网实现的功能： 交换网对内实现各网元的控制与传输功能 ，对外提供接口实现对公共电话交换网（ PSTN）、综合业务数字网（ISDN）、公共 数据网（PDN）等固定网的驳接。 GSM网络结构 B T S BSC MSC VLR HLR/AUC Radio interface OSS SS#7 BSSAP (BSSMAP, DTAP) SS#7 MAP X25 GSM12.20 SS#7 ISUP,MAP B T S B T S MSC VLR BSC PLMN PSTN ISDN PSPDN MS BSS NSS 目录 交换网在GSM网中的位置及功能 交换网中各网元功能介绍 交换网各网元间的关系梳理 交换网涉及到的名词介绍 网元及功能介绍 交换网所涉及到的网元 MSC (TMSC1,TMSC2,GMSC) ； VLR ；HLR ； AUC ； MSCServer(TMSCServer,GMSCServer) ； MGW(TMGW,GMGW) ； EIR ； GSM网络结构 网络子系统 NSS 移动业务交换中心移动业务交换中心 MSCMSC 拜访位置寄存器拜访位置寄存器 VLRVLR 归属位置寄存器归属位置寄存器 HLRHLR 交换 路由选择与传输 信令 计费 鉴权 发起寻呼 鉴权中心鉴权中心 AUCAUC 设备识别寄存器设备识别寄存器 EIREIR 基站子系统 BSS 基站控制器基站控制器 BSCBSC 基站收发信机基站收发信机 BTSBTS 编码控制器编码控制器 TCTC 移动台 MS 移动设备移动设备 MTMT 客户识别卡客户识别卡 SIMSIM卡卡 OSS OMC-ROMC-R OMC-SOMC-S OMC-GOMC-G 数据存储 移动用户状态 移动用户业务登记情况 移动用户的位置信息 移动用户的鉴权加密参数 数据存储 移动用户的号码表 移动用户业务登记情况 移动用户的位置信息 移动用户的鉴权加密参数 用户的安全管理 鉴权、加密的功能实体 存储移动台设备相关参数 完成对移动设备的识别、监 视、闭锁等功能 防止非法移动台的使用 无线资源管理 小区配置数据管理 功率控制 定位、切换 无线接口设备 无线传输 无线与有线的转换 无线分集 无线信道的加密、调频等 码型转换 速率适配 移动终端手机 客户身份信息 与客户有关的管理数据 对BSS进行配置、故障、性能 管理 对NSS进行配置、故障、性能 管理 对GPRS进行配置、故障、性 能管理 VMSC(拜访MSC) VMSC/VLR BSSBSSBSS VMSC：就是通常所说的端局。该局含有拜访位置寄存器VLR。 VMSC/VLR主要功能是完成漫游在本局区域内用户的位置更新 及完成本局内用户的主、被叫的话务接入。 位置更新：当一个用户漫游到VMSC的区域时，该用户手机就会 发起位置更新，VMSC会通知该用户归属的HLR（即：用户开户 的HLR）该用户目前位于本VMSC，这样HLR会记录该用户目前 位于该VMSC下，同时VMSC还会由HLR中取回该用户的签约信 息临时存储在VLR中，VLR中也会存储该用户所在位置区（LAC） 信息（这样用户做被叫时只需要在该LAC下寻呼就可以找到该用 户）。（位置更新分：周期位置更新、开机位置更新及LAC变化 时的位置更新）。 HLR GMSC(关口MSC) VMSC/VLR BSSBSSBSS GMSC：就是通常所说的关口局。该局的功能主要是实现本网（如： 中国移动网络）与其他网络（如：中国电信、联通等）互通的局点。 HLR GMSC PSTN(电信、网通等) PLMN（联通等） 以电信固话用户拨打移动用户为例子来说明一下引入GMSC的必要性： 1.电信固话拨打移动用户，如码，电信网络根据号首139知道该 用户为移动用户，将呼叫转接到移动的GMSC； 2.移动GMSC判户为本网移动用户，会先查该用户究竟在本网的 那个VMSC（这个需要GMSC先到HLR查询一下户所在VMSC的 地址，这个VMSC地址就是该用户位置更新时候存在HLR中的）； 3.移动GMSC将对户的呼叫转接给用户当前所在的VMSC； 4.VMSC根据VLR中存储的用户所在的LAC信息，在指定LAC下寻呼被叫，建立呼叫。 完成上述呼叫，需要有网络设备能够根据用户移动号位该用户签约 HLR的能力，显然该设备由电信的设备完成是不合适的，一方面电信设备是不支持移 动业务的，令一方面电信也是不知道移动号码的分配细节（不知样 的用户究竟是归属在那个 移动的HLR，这些细节电信是不需要关心的），所以，移动 网络中引入GMSC来完成该功能，电信只需要将139这样的号段仍给移动的GMSC就可 以了。 移动用户打外网用户也只需要知道外网的号首对应的外网的关口局就可以了，将呼叫 通过本网的GMSC扔给外网的关口局处理就可以了，这样本网设备不需要了解外网设 备的细节信息。 TMSC(Tandem MSC，汇接MSC)1/3 TMSC VMSCVMSCVMSC TMSC：是用于汇接端局（VMSC）间话务的。 TMSC(Tandem MSC，汇接MSC)2/3 TMSC VMSCVMSCVMSC 引入TMSC目的：简化网络拓扑结构、方便维护网络、节约中继资源等。 例如：重庆有4个端局VMSC，若要使这些VMSC间互通呼叫就要使这些VMSC相互联通， 若采用“网状互联”，则网络拓扑复杂，管理复杂，也浪费中继电路资源； 而采用“TMSC汇接”方案，可以简化网络拓扑，方便维护，节约中继资源。 VMSC VMSCVMSC VMSCVMSC TMSC汇接： 网状互联： TMSC(Tandem MSC，汇接MSC)3/3 TMSC VMSCVMSCVMSC 引入TMSC也方便各地区话务互通（汇接移动网内的长途话务）。 例如：重庆地区移动用户与北京地区移动用户就可以通过重庆本地TMSC与 北京本地TMSC互联来实现话务的互通。 可能有更高一级的TMSC，本地的TMSC先联到上一级TMSC， 通过上一级的TMSC再实现互通。 VMSC 重庆本地TMSC汇接： TMSC VMSCVMSCVMSC 北京本地TMSC汇接： TMSC VMSC/GMSC/TMSC组网例子 BSSBSSBSS STP GMSC 其他运营商网络： PSTN(电信、网通等) PLMN（联通等） HLR HLR VMSC/VLR TMSC 移动 其他地区网络 TMSC接通本网本地VMSC间话务 及本网地区间的话务。 GMSC接通本网与外网间的话务。 中国移动网络 网内地区间话务 网间话务 网间话务 TMSC STP GMSC HLR Home Location Register 归属位置寄存器 透过英文定义准确把握该设备的定义及作用： HLR is a network database that stores and manages all details of each mobile phone subscriber that is registered in the corresponding GSM core network. Specifically, the HLR is the location register to which an MS identity is assigned for record purposes. HLR存储本地开户用户的所有数据。也就是说 ，一个手机用户一旦开户，其所有的信息都存 在唯一的一个HLR里。 VLR Visitor Location Register 拜访位置寄存器 VLR is a customer database that temporarily stores subscription information for the visiting customers (called roaming). While the VLR holds information on roaming, it holds information on all customers that use the system at the current time including those at home location. VLR存储用户的部分数据，用户漫游后VLR也跟着变化， HLR会把用户数据插入到新的VLR。 也就是说，你的手机（指的是一个SM卡），数据会只 存在于一个HLR，就是你开户的那个地区的HLR里，而你 的漫游信息可能存储于重庆的VLR里（前提是你漫游到重 庆了），或者存在北京的VLR里（你又漫游到北京了）。 但你的注册信息只会存在于你的开户所在地。 MSC Server & MGW MSC Server（MSS） 软交换机（呼叫代理 ） MGW（ Media Gateway） 媒体网关 MSC Server 和MGW一起，共同完成传统 的MSC的功能。因MSS 与MGW实现了控制 与传输的分离，所以承载的数据量更大， 更适应未来通信的要求。具体如下页的图 例。 MSS &MGW VS MSC AUC AUC 鉴权中心 AUC 在物理上与HLR共存，与HLR和VLR一 样，AUC也是一个数据库。 完成用户的安 全管理，比如鉴权，加密等功能的实现。 EIR EIR 设备识别寄存器 EIR 目前各大运营商没怎么用这个，这个也 是一个数据库。它主要是对移动终端设备 参数进行存储和管理。比如对终端的监视 ，闭锁功能的实现。 目录 交换网在GSM网中的位置及功能 交换网中各网元功能介绍 交换网各网元间的关系梳理 交换网涉及到的名词介绍 NSS内部接口 2G网的基本接口图示 A 接口 定义为网络子系统（NSS）与基站子系统（BSS）间的通信接口。 从系统上来讲，就是移动交换中心（MSC）与基站控制器（ BSC）之间的接口，物理链路采用标准的2.048Mbit/s的数字传输链路 实现。此接口传递的信息包括移动台管理、基站管理、移动性管理、 接续管理等。 基站控制器BSC和MSC之间，属于固网接口。即A接口，信令协议 基于CCITT的SS7. 1.网络子系统NSS与基站子系统BSS间的通信接口 2.MSC与BSC间的互连接口 3.传递的信息包括移动台管理、基站管理、移动性管理、接续管理 等 4.标准的2.048Mbit/s的PCM数字传输链路实现 目录 交换网在GSM网中的位置及功能 交换网中各网元功能介绍 交换网各网元间的关系梳理 交换网涉及到的名词介绍 信令点编码 Spc Signaling Point Code - 信令点代码(默认 是本端） Dpc Destination (Signaling)Point Code - 目 的信令点编码 信令点编码分24位和14位 24位信令点编码：信令点编码的表示格式作如 下规定：24位信令点编码用6位16进制表示， 如0001 0010 1111 1111 0000 1010表示为 12FF0A 14位信令点编码 ：14位本地信令点编码用4位 16进制表示，如11 1111 0000 1010表示为 3F0A。即后8位按一个字节来表示，前6位（在 最前面补两个0）按一个字节来表示。 2M口与64K口 E1口又叫2M口，原因是： E1口共32时隙 （0时隙-31时隙），每时隙速率为64Kbps ，64Kbps32=2,048,000bpS，故E1口又 称2M口。 2M 口的第0时隙被用作帧同步信息通道， 第16时隙被用做公共信令通道，其余30时 隙用作语音或数据通道。 64K口就是其中的一个单元。可以用来传话 务，也可以传送信令。 随路与共路 在信令的传输过程中，就有信令链路和通话话 务部分开的传输方式。比如1号信令和R2信 令。这样的方式就是随路传送。 共路信令是随着数字程控交换机的大量应用而 出现的一种新的信号方式。它将原来分散在各 路传送的控制电话接续信令集中在一个话路内 传送，各路信号之间采用标号进行区分。比如7 号信令。 7号信令优点：信令传送速度快，使呼叫接 续时间大大缩短；信令和话音分开传送，这对 改变信令，增加信令带来了很大的灵活性