移动通信简介以及CMPP、SGIP、SMPP简介.doc

捷信新员工入职培训第一章 前言以下内容是根据个人的理解整理的捷信项目中涉及的部分移动通信网知识的简要介绍，供捷信项目新员工学习了解。水平有限，可能还有不少错误，但是只求大致了解，希望不致于贻笑大方。若发现理解、阐述上有问题，请回复邮件告知。第二章 移动通信网简介基本网络结构涉及的概念MS：移动台，即俗称得手机用户；BTS：发射台？负责无线信号的收发；BSC：负责控制BTS；MSC：移动交换机，就像一个以太网交换机负责在各个计算机之间交换数据一样，移动交换机负责控制通话等等当然，实际复杂得多。GMSC：关口局，关口MSC。GMSC用于连接两个不同的运营商或者异构的网络。实践中，厂家设计时通常将MSC设计为可以兼当GMSC。例如，杭州移动的GSM网络要和杭州联通的GSM网络通信，则双方各自有一个GMSC，两个MSC之间通过TUP/ISUP协议通信。一个不是很恰当的比喻，GMSC类似与一个路由器，连接不同的网络甚至是异构的网络。TMSC：汇接局，T局。任意两个MSC之间要通信，若采用两两直接互连的网状连接，则需要大量的传输线路，为了节省传输资源，通信网通常采用网状树状的网络拓扑每个省设置两个TMSC，本省的MSC与本省的TMSC连接，省之间通过TMSC连接。即，一个杭州用户给一个广州用户打电话，其话路先从杭州MSC到浙江省的TMSC，然后到广东TMSC，最后到广州的MSC。VLR：拜访位置寄存器（VisitedLocationRegister），负责保存在所服务区域的用户的信息，比如用户有无短信收发能力、用户有无呼转能力等，还负责分配、保存一些临时的信息，比如MSRN、TIMSI、TLDN等；理论上一个VLR可以同时为多个MSC服务，实践中VLR和MSC在物理上作为同一个设备（就像东信的CDMA2000交换机，一个MSC中有两块路板控制整个交换的FMCP即MSC部分，另外一块是VLR专用的VLRP）。HLR：归属位置寄存器（HomeLocationRegister），负责永久保存用户的信息直到用户销户为止。包括用户的IMSI号码、MDN号码（MDN号码即用户手机号码）。HLR与VLR的关系：（1）HLR保存了用户的完整数据，在用户开机时、或者被运营商修改了用户数据时，HLR会将用户的数据发送给VLR（2）VLR负责分配一些临时资源。一个用户在某个MSC/VLR服务范围内开机后，MSC/VLR给用户分配MSRN、TIMSI等资源；（3）、VLR发现用户进入服务区后，将用户的路由信息（MSC/VLR的GT？或MSRN？）通知给用户的HLR。IMEIInternational Mobile station Equipment Identity。每个手机在生产时即由厂商写入一个IMEI编号，全球唯一。IMSIInternational Mobile Subscriber Identity。用户标识，也是全球唯一。在实践中，实际上是在SIM卡生产时，将IMSI号写入到SIM卡中。TIMSI出于安全考虑，IMSI号码不宜在无线环境中频繁传输，所以当用户完成开机登记后，用户所在的MSC/VLR将给分配一个临时的识别标志，即TIMSI。话路在电路交换中，话路在逻辑上指传输用户语音的信道，在GSM核心网中，话路通常时一个64kbps的时隙。时隙在时分复用系统中，一个物理上的信道，以固定的时间片将信道进行划分为更小的逻辑上的信道，每个这样的信道称之为一个时隙。例如，一个E1是2048Kbps（2M），通常划分为32个时隙（Slot），0时隙传输时钟同步信息以及告警等传输管理信息，131时隙每个时隙传输一路通话，或者一路信令。信令信令用于控制话路的接续或者用于通信设备之间交换数据信息。通过信令的交互，网络上的设备才知道怎样将两个用户之间的呼叫建立起来、才知道怎样将对话通过话路传输出去。信令链路物理上，传输语音的信道称之话路，传输信令的时隙称之为信令链路。七号信令中，常见的信令链路的速率为64kbps或者2Mbps。SS7、NO.7七号信令协议族的简称。SS7用于通信设备之间通信的控制，而TCP/IP则是用于计算机之间的通信。PC(Point Code)、DPC、OPC PC在七号信令中指设备的信令点编码，OPC是源信令点，DPC是目的信令点。一个近似的类比就是，信令点码相当于TCP/IP的IP地址。SSN(sub-system number)子系统号。就像一个IP地址上可以运行多个TCP连接一样，为了区分不同的TCP连接，引入了TCP/UDP端口，或者说Socket端口的概念；一个信令点上可以运行多个系统，比如MSC子系统、VLR子系统等，为了和在同信令点上的不同子系统通信，引入了SSN的概念。需要和对方MSC通信时，则（本端PC本端SSN，DPC对方MSC的SSN）来得到正确的路由。GT（GLOBAL TITLE）GT相当于域名，全球唯一的。一般应用中，GT或者DPC+SSN均可以作为路由的依据，在SS7的SCCP层的消息头中，将指明是采用DPC+SSN选路还是使用GT选路。STP/LSTP/HSTP信令转接点/低级信令转接点/高级信令转接点。和话路网中的TMSC类似，STP完成信令转接的功能全网的两个信令点之间往往没有直达的信令链路，于是通过STP转发。信令网也是网状树状的结构，全国划分为若干个大区，大区设置HSTP，网状互连；大区下面的各个省份只设置LSTP。STP/LSTP/HSTP具备路由能力，根据DPC或者DPC+SSN，或者GT，将信令消息发送给下一个STP/LSTP/HSTP或者直接联系的对端设备。TLDN (Temporary Local Directory Number)固定电话号码。在SS7的TUP/ISUP协议中，TUP/ISUP协议相当于OSI/ISO参考模型的第四七层的综合，固定电话交换机根据用户的电话号码（区号号码）等方式来选路。MDN移动用户号码。在GSM网络中，一个MDN号码总是被固定的分配给一个HLR的，每个MSC/VLR保存有一个MDN路由表，根据MDN号码的头几位（7位），即可知道用户的归属HLR（然后据此到用户的归属HLR查询用户目前所在的VLR位置、用户的信息等）。MSRNMobile Station Roaming Number, 移动台漫游号。当一个用户在一个MSC/VLR注册后，由VLR给用户分配一个MSRN。MSRN和MDN类似，是固定分配给各个VLR的，主叫要呼叫被叫时，主叫MSC通过被叫HLR获知被叫的MSRN，然后和固定电话类似，通过MSRN的路由，将呼叫接续到被叫所在的MSC。MAP 流程举例位置登记 位置登记的作用，主要是完成用户的鉴权，并在HLR中记录用户所在的VLR的GT，以便其它用户呼叫该用户时，能够得到正确的路由信息。当一个手机用户开机，或者从一个MSC/VLR移动到另外一个VLR时，将发生位置登记。开机的位置登记MAP信令流程：（1）、用户手机开机，通过无线信号和BTS/BSC取得联系，BSC将用户的IMSI号码、用户所在的BSC以及BTS位置编号提供给MSC,MSC将这些数据转给VLR。（2）、VLR将用户所在的VLR的GT等信息发送给用户的HLR，HLR将记录下来（以便其它用户呼叫该用户时能够获得正确的路由信息）；（3）、HLR将用户的业务属性，用Insert_Subcriber_data消息，发送给VLR。例如有无智能网属性、有无呼转能力、有无短信收发能力等。（4）、完成位置登记。MAP 流程举例网内呼叫下面，以一个广州移动用户漫游到深圳，然后呼叫一个漫游到北京的杭州移动用户为例，进行一个大体上的介绍。（1）、首先，广州移动用户开机后，在深圳的VLR上登记。根据上述的位置登记过程，在广州的HLR上记录下来广州用户的VLR的GT是在深圳VLR上。同样的，杭州用户也在北京的VLR上登记、在杭州HLR上记录下来他所在的VLR是北京VLR。（2）、接着广州用户试图呼叫杭州用户。深圳MSC/VLR将被叫号码作为GT填写到SendRoutingInfo消息中，发送给广东HSTP。广东HSTP根据内部路由表（号码段分配表），将消息转给浙江HSTP，浙江HSTP转给杭州LSTP，杭州LSTP转给杭州HLR。（3）、杭州HLR根据其记录的杭州用户所在的VLR的GT（北京VLR），发起MAP_Provide_subscriber_information消息，要求被叫的VLR返回被叫的漫游号码（MSRN）。（4）、被叫VLR返回MSRN给被叫HLR，被叫HLR将MSRN返回给主叫MSC。（5）、主叫MSC获得MSRN后，发现这个MSRN不是本地的（不是深圳MSC的），于是发起出局呼叫向广东TMSC发起TUP/ISUP协议中的呼叫信令IAM消息。这个IAM消息中，主叫号码就是广州移动用户的MDN号码，被叫号码是杭州移动用户的MSRN号码。（6）、主叫TMSC（广东TMSC）根据内部路由表，判断出这个被叫是在北京的，于是将IAM转发给北京的TMSC。（7）、北京的TMSC根据MSRN，将IAM消息转发给杭州用户所在的北京MSC（北京可能有多个MSC，北京TMSC根据MSRN的头几位可以区分的）。（8）、北京MSC收到IAM后，返回ACM消息，于是北京MSC、北京TMSC、广东TMSC、深圳MSC开始进行话路时隙的搭接。（9）、双方开始通话。MAP 流程举例网间呼叫网间呼叫，指两个运营商间（如移动与联通、电信间），或者两个网络间（例如联通C/G网间）的呼叫。假定一个广州联通GSM用户漫游到深圳，呼叫一个漫游到北京的杭州移动用户。（1）、首先，广州联通用户开机后，在深圳联通的VLR上登记。根据上述的位置登记过程，在广州联通的HLR上记录下来广州联通用户的VLR的GT是在深圳联通VLR上。同样的，杭州用户也在北京的VLR上登记、在杭州HLR上记录下来他所在的VLR是北京VLR。（2）、接着广州联通用户试图呼叫杭州用户。深圳联通的MSC；VLR发现这个被叫是外网的用户，于是将消息转给深圳联通的出局关口局（出口GMSC）；（3）、深圳联通出局关口局发现是给中国移动的，于是向深圳移动的入口关口局（入口GMSC）发起IAM消息；这个IAM消息中，主叫号码是广州联通用户的MDN号码，被叫号码是杭州移动用户的MDN号码。（4）、深圳移动入口关口局记录相关呼叫信息（主被叫号码、两个关口局所用的话路信息），将被叫号码作为GT填写到SendRoutingInfo消息中，发送给广东HSTP。广东HSTP根据内部路由表（号码段分配表），将消息转给浙江HSTP，浙江HSTP转给杭州LSTP，杭州LSTP转给杭州HLR。（3）、杭州HLR根据其记录的杭州用户所在的VLR的GT（北京VLR），发起MAP_Provide_subscriber_information消息，要求被叫的VLR返回被叫的漫游号码（MSRN）。（4）、被叫VLR返回MSRN给被叫HLR，被叫HLR将MSRN返回给主叫MSC。（5）、主叫MSC获得MSRN后，发现这个MSRN不是本地的（不是深圳MSC的），于是发起出局呼叫向广东TMSC发起TUP/ISUP协议中的呼叫信令IAM消息。（6）、主叫TMSC（广东TMSC）根据内部路由表，判断出这个被叫是在北京的，于是将IAM转发给北京的TMSC。（7）、北京的TMSC根据MSRN，将IAM消息转发给杭州用户所在的北京MSC（北京可能有多个MSC，北京TMSC根据MSRN的头几位可以区分的）。（8）、北京MSC收到IAM后，返回ACM给北京TMSC广东TMSC-深圳移动GMSC-深圳联通GMSC-深圳联通用户的GMSC。（9）、于是北京MSC、北京TMSC、广东TMSC、深圳移动GMSC、深圳联通GMSC、深圳联通MSC开始进行话路时隙的搭接。（10）、双方开始通话。第三章 短信网络基本网络结构涉及的概念SMSC：短信中心，实际上是一个特殊的MSC，负责存储、转发短信；通过七号信令网络向被叫所在的MSC发送短信，最终由被叫所在的MSC负责把短信发送给被叫。如果被叫关机或者发送失败，则SMSC负责保存短信并重发。SP：服务提供者，提供比如天气预报短信通知等业务。SMG：短信网关，通过SMPP协议与SMSC连接，通过SGIP/CMPP协议与SP连接。GNS：负责为SMG提供路由信息。MO：Mobile Originated。用户向网络发送短信；MT：Mobile Terminated。网络向用户发送短信。点对点短信：手机用户向手机用户发送短信称之为点对点短信。SP向用户MT短信发送流程（1）、SP向SMG发送短信（Submit），SMG收下后（还没有发送给目标用户）即向SP返回响应，含义是：已经收到。（2）、SMG向SMSC发送短信，SMSC同样的返回响应，即使还没有发给用户。（3）、SMSC向被叫HLR查询被叫的MSC/VLR位置；（4）、若被叫关机，SMSC则在HLR中设置一个标志位，等待被叫开机，被叫开机后被叫HLR将通知主叫的SMSC；若被叫开机，SMSC向被叫所在的MSC发送短信。（5）、若发送成功，被叫MSC将向主叫SMSC返回成功的响应。（6）、如果主叫要求状态报告，则主叫SMSC将向主叫SMG返回状态报告；（7）、主叫SMG向主叫SP返回状态报告。注意事项短信是存储转发、尽最大能力交付的系统，发送成功只是表示下一个环节成功的接收了短信并存储起来，短信最终是否成功的发送到被叫，需要根据状态报告进行判断。SMPP、SGIP、CMPP的联系区别1、 SMPP出现得最早，CMPP、SGIP是中国移动/中国联通参考SMPP修改而成并予以应用。2、 SMPP用于SMG作为TCP客户端连接SMSC。CMPP中，SP作为TCP客户端连接SMG。SGIP中，SP在MT时，作为客户端连接SMG；在用户M