GSM移动通信系统原理第2部分.ppt

1 pttc信息产业部 gsm网络结构 msc bsc bts bts hlr vlr eir nss pstn iwf ec xcdr sim me nmc omc omc oms bss ms 2 pttc信息产业部 oss：操作支持子系统 （operation and maintenance system） bss：基站子系统（base station system） nss：网路子系统（network switching system） 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 bsc：基站控制器 bts：基站收发信台 pdn：公用数据网 pstn：公用电话网 isdn：综合业务数字网 ms：移动台（mobile station） 3 pttc信息产业部 msc/vlr 业务区域 vlr location area msc vlr msc msc/vlr 业务区域 4 pttc信息产业部 位置区（location area） la1la2la3 la4 la5la6 mscvlr cell1cell2cell3 cell4cell5cell6 cell7cell8cell9 cell11cell12 5 pttc信息产业部 gsm各区域间的关系 gsm业务区 plmn业务区 msc业务区 位置区lac 小区cell 6 pttc信息产业部 msc功能与作用 呼叫处理 w 呼叫建立、连接与清除 w 切换过程 w 移动性管理 位置更新过程 用户身份识别 移动设备识别 操作与维护 w 数据库管理 w 测量 w 人机接口（mmi） 网间互通 计费 msc msc 7 pttc信息产业部 hlr功能与作用 hlr: home location register 用户识别号（imsi, msisdn） 当前用户的vlr（当前位置） 业务限制信息 用户申请的补充业务 补充业务信息（例：当前转移的电话号码） 用户状态（registered/deregistered） 鉴权key和auc功能 移动用户漫游号（msrn） hlr 8 pttc信息产业部 vlr：visitor location register 移动台状态 部分补充业务数据 移动站的位置登记（lai） 临时移动用户识别号（tmsi）管理 msrn 管理 vlr功能与作用 vlr 9 pttc信息产业部 msc bsc bts bts msc hlr vlr eir vlr a b c d e f g auc h 鉴权和加密数据 ki, rand a3,a8 算法 kc,sres auc功能与作用 10 pttc信息产业部 鉴权 (authentication) a3 a8 sres kc rand ki auc a3 a8 sres kc ki sim sres kc rand vlr =? 11 pttc信息产业部 a3 a8 sres kc ki sim sres kc rand vlr a5 speech, data ms a5 speech, data bts 无线通路 加密 (ciphering) 12 pttc信息产业部 eir功能与作用 eir：equipment identity register 存储移动设备分类表（imei） w 白名单、黑名单、灰名单 包含所有 经注册登 记的合法 移动设备 包含所有 被禁止使 用的移动 设备 包含所有 要跟踪的 移动设备 13 pttc信息产业部 imei查询流程 呼叫建立 在eir查询imei 请求imei传送 查询结果送msc ms发送imei msbssmsc eir 14 pttc信息产业部 pstn ms 呼叫流程 hlr bss gmsc msc/ vlr 移动用户漫游号码 (msrn) ccndc00 m1m2m3 abc msisdn msisdn msrn imsi msrn msrn imsi msrn 15 pttc信息产业部 移动呼入计费原则 le gmsc hlr msc/ vlr 归属plmn 访问plmn msc/ vlr 1 2 3 4 5 6 付: 1,2,3 付: 5-3,6 付: 4 16 pttc信息产业部 越区切换模式 bsc-1 bsc-2 bsc-3 msc/vlr-b msc/vlr-a gmsc 17 pttc信息产业部 越区切换示意图 bssbss bss bss bss msc/ vlr msc/ vlr msc/ vlr pstn msc内 msc间 后续msc间 交换点 18 pttc信息产业部 位置区识别码 (lai) 位置更新示意图 la1 la2 la3 hlr new msc/vlr 1 2 3 4 5 6 old msc/vlr 19 pttc信息产业部 移动台（ms）组成 mesim 20 pttc信息产业部 gsm移动设备组成 语音 编码 信道 编码 交织加密 tdma突发 序列形成 调制tx rx 双工器 解调均衡解密解交织 语音 解码 信道 解码 vco频率合成器定时与控制 21 pttc信息产业部 移动设备输出功率 gsm 900: dcs 1800: 22 pttc信息产业部 功率控制电平与接收灵敏度 043 dbm 141 dbm 239 dbm 337 dbm 435 dbm . . . . . . 1513 dbm 功率控制电平等级 ： 步长：2 db; 容限：2.0 db 接收灵敏度： 移动台： -102 dbm 基站： -102 dbm 23 pttc信息产业部 国际移动设备识别号（imei） 国际移动台设备识别码 (imei) snrfactacvl 6个数字2个数字6个数字1个数字 型号批准码 (tac): 由认证中心分配。 工厂装配码 (fac): 由厂家编码，表示制造厂家及最后装配地。 序列号 (snr) : 由厂家分配。 版本级别 (vl) : 由认证中心确定，与tac关联。 24 pttc信息产业部 用户识别模块（sim） 用户固定数据 w imsi w ki w 接入控制级 w 安全算法 网络临时数据 w tmsi w lai w kc w 禁止的plmn 业务相关数据 w 使用的语言 w 话费数据 25 pttc信息产业部 国际移动用户识别号（imsi） 临时移动用户识别码 (tmsi) 国际移动用户识别码 (imsi) mccmncmsin 国际移动用户识别码 国内移动用户识别码 移动国家号码 (mcc) : 中国为460。 移动网号 (mnc) : gsm为00。 移动用户识别码 (msin): 1390 h1h2h3（9）xxxxxx。 26 pttc信息产业部 位置区识别码(lai)与鉴权密钥(ki) 位置区识别码 (location area idetity) mccmnclac mccmnclacci 小区全球识别码 (cell global identity) 小区识别码 (ci): 二字节的bcd编码 鉴权密钥（ki） l1 l2 l3 l4 27 pttc信息产业部 移动用户isdn号码（msisdn） 移动用户 isdn 号码 (msisdn) ccndcsn 国际移动用户isdn 国内有效移动用户isdn 号码 国家号码 (cc): 中国为86。 国内gsm接入号: ndc=139（8、7、6、5、0、1） 移动用户号: h0h1h2h3 abcd h0 = 0 28 pttc信息产业部 移动台接入控制等级 普通用户 紧急业务用户 特殊用途 29 pttc信息产业部 基站子系统（bss）的组成 基站控制器 bsc 基站收发信机 bts 无线操作维护中心 omc-r 码变换器 tc（transcoder） omc-r tcbsc bts bts ms ms um接口abis接口a接口 30 pttc信息产业部 bsc的一般结构 数字 中继 交换网络 处理器网络 数字 中继 a接口abis接口 31 pttc信息产业部 bsc的功能作用 实现a接口物理层规定（pcm/e1） 实现a接口no.7号信令功能（sp） 实现abis接口物理层规定（pcm/e1） 实现abis接口数据链路层（lapd） 实现a接口与abis接口间信道交换功能 实现部分网络层的功能 实现无线资源管理（rr） 实现bss管理应用部分的功能 实现切换功能等 32 pttc信息产业部 bts的一般结构 基 站 接 口 设 备 信 令 处 理 编码与 交织 译码与 解交织 加密 解密 调制 均衡 解调 发信机 收信机 天 线 跳频控制时钟abis um bts的功能模块 33 pttc信息产业部 bts的功能作用 实现abis接口物理层规定（pcm/e1） 实现abis接口数据链路层（lapd） 实现bts管理功能 实现部分无线资源管理（rr） 实现um接口物理层规定（pcm/e1） 实现um接口数据链路层（lapdm） 实现实现跳频功能 实现信道加密、解密功能 实现信道编译码、交织与解交织功能 实现调制与解调功能 34 pttc信息产业部 bss链路连接结构 cell site bscbts cell site bts cell site bscb