GSM数字移动通信系统GSM数字移动通信系统

GSM数字移动通信系统-GSM数字移动通信系统2024/4/1GSM数字移动通信系统GSM数字移动通信系统GSM数字移动通信系统-GSM数字移动通信系统2024/3/1目录第一部分移动通信系统的概述第二部分GSM系统结构与接口第三部分短消息业务介绍第四部分无线应用协议WAP第五部分通用分组无线业务GPRSGSM数字移动通信系统GSM数字移动通信系统目录第一部分移动通信系统的概述GSM数字移动通信系统2第一部分移动通信系统的概述一、移动通信的发展与现状二、GSM移动通信系统主要性能简介GSM数字移动通信系统GSM数字移动通信系统第一部分移动通信系统的概述GSM数字移动通信系统GSM数字3一、移动通信的发展与现状第一阶段：从上世纪20年代至40年代早期，短波无线通信。第二阶段：从40年代中期至60年代初期，移动无线通信开始问世。第三阶段：从60年代中期至70年代中期，大区制移动电话。第四阶段：从70年代中期至80年代中期，是移动通信蓬勃发展时期。1978年底，美国贝尔实验室研制成功先进的移动电话系统（AMPS），建成了蜂窝状移动通信网。第五阶段：从80年代中期开始，欧洲推出GSM体系，美国和日本也制定了各自的数字移动通信体制。GSM数字移动通信系统GSM数字移动通信系统一、移动通信的发展与现状第一阶段：从上世纪20年代至40年代4移动通信迅速发展的原因•市场驱动--中国大陆：移动电话用户1999年超过4000万用户，移动电话业务量占整个电信业务量的50%。据信息产业部副部长娄勤俭说，到六月底，中国内地移动电话用户将达到1.16亿户，比去年年底净增3000多万户。--全球移动电话用户到2000年已达到5亿。全球约每10人拥有一部手机，而现在，每五人就拥有一部手机。

GSM数字移动通信系统GSM数字移动通信系统移动通信迅速发展的原因•市场驱动GSM数字移动通信系统GSM5移动通信迅速发展的原因(续)•技术发展--微电子技术长足发展，如DSP、天线技术--形成移动通信新体制，蜂窝网。--微处理技术及计算机技术•政府调节--颁布有利于移动通信发展的政策--分配或拍卖频段GSM数字移动通信系统GSM数字移动通信系统移动通信迅速发展的原因(续)•技术发展GSM数字移动通信系统6移动通信系统的演进AMPSTACSNMTC450NAMTS模拟技术DAMPSIS-95GSMPDC数字技术CDMA2000WCDMATD-SCDMA语音业务多媒体业务技术驱动业务驱动第一代模拟蜂窝移动通信系统80年代第二代数字蜂窝移动通信系统90年代第三代数字蜂窝移动通信系统21世纪FDMA话音TDMA话言和低速数据CDMA宽带多媒体技术驱动GSM数字移动通信系统GSM数字移动通信系统移动通信系统的演进AMPS模拟技术DAMPS数字技术CDM7蜂窝移动通信网从开始使用到现在不过20年的时间，其发展速度之快十分惊人。可是，在一些经济发达的国家，却因为移动通信业务的激增使人们很早就预感到模拟蜂窝系统存在着许多不足：(1)已有的模拟蜂窝系统制式混杂，不能实现国际漫游。(2)模拟蜂窝网不能提供综合业务数字网(ISDN)业务。通信网的发展趋势将实现向ISDN过渡，随着非话业务的发展，综合业务数字网逐步投入使用，对移动通信领域的数字化要求愈来愈迫切。(3)模拟系统设备价格高，手机体积大，功耗大。移动通信系统的演进GSM数字移动通信系统GSM数字移动通信系统蜂窝移动通信网从开始使用到现在不过20年的时间，其发展速度之8移动通信系统的演进(4)模拟系统网用户容量受到限制，在人口密度很大的城市系统扩容困难。(5)模拟系统保密性不好。为了克服第一代蜂窝系统的局限性，以满足移动通信网发展的需要，北美、欧洲和日本自20世纪80年代中期起相继开始第二代即数字蜂窝系统的研究。同模拟系统相比，数字系统具有系统容量大，频率利用率高，通信质量好，业务种类多，便于与ISDN等网络互联，易于保密，便于集成，设备体积小、重量轻、耗电省、成本低等优点，是移动通信的发展趋势。GSM数字移动通信系统GSM数字移动通信系统移动通信系统的演进(4)模拟系统网用户容量受到限制，在人口9移动通信系统的演进目前，世界上已投入市场的数字蜂窝通信系统有以下几种：1)欧洲的GSM系统 由于欧洲各国模拟蜂窝通信系统体制的不统一，无法实现国与国之间的漫游通信，因此欧洲各国最早开始数字移动通信系统的研究，并于1991年率先投入商用。GSM系统不但能获得比模拟系统更高的通信容量，而且可以实现相邻国家之间的漫游通信。GSM数字移动通信系统GSM数字移动通信系统移动通信系统的演进目前，世界上已投入市场的数字蜂窝通信系统有10移动通信系统的演进2)北美的ADC(也称DAMPS)系统 这种系统的特点是数字和模拟兼容(也叫双模式)。用户利用一种双模式设备，既能在数字蜂窝网中通信，也能在模拟蜂窝网中通信。这样不仅能提高通信容量，而且有利于解决建立新设备和利用旧设备的矛盾。美国电子工业协会于1990年批准了双模式数字蜂窝系统的标准，简称IS-54标准。3)日本的JDC系统 继欧洲的GSM系统和北美的ADC系统之后，日本于1989年提出了JDC系统。JDC系统的有些技术特征和ADC相似，但它有自己的特点，也不是双模式。GSM数字移动通信系统GSM数字移动通信系统移动通信系统的演进2)北美的ADC(也称DAMPS)系统GS11移动通信系统的演进4) CDMA系统 这也是一种数字和模拟兼容的系统，由美国Qualcomm公司提出，并于1993年被美国电子工业协会批准，定为IS-95标准。它采用码分多址(CDMA)技术，具有用户容量更大，抗干扰、保密性能好，通信质量好等优点，业已在许多国家投入使用。GSM数字移动通信系统GSM数字移动通信系统移动通信系统的演进4) CDMA系统GSM数字移动通信系统12二、GSM系统主要性能简介1、发射频率：上行890-915MHz 下行935-960MHz2、多址方式：TDMA3、双工方式：FDD4、双工间隔：45MHz5、载波频道间隔：200KHz，共124载频。6、语音编码：规则脉冲激励长期预测编码（RPE-LPC），语音编码速率13kbps。

GSM数字移动通信系统GSM数字移动通信系统二、GSM系统主要性能简介1、发射频率：上行890-91513GSM系统主要性能简介（续）7、信道编码：采用循环冗余码、1/2卷积码及交织编码。8、跳频速率：217跳/秒9、调制方式：高斯滤波最小移频键控（GMSK），调制速率270.833kbps。10、时隙和TDMA帧：物理信道/时隙，时隙周期577us，8时隙/帧。9、小区结构：在农村地区可采用宏小区，小区半径可达35km；城市地区小区半径一般为10-20km；市中心等业务密集地区可采用微小区，半径0.5km。GSM数字移动通信系统GSM数字移动通信系统GSM系统主要性能简介（续）7、信道编码：采用循环冗余码、114GSM系统主要特点根据GSM标准及性能，可以看出GSM系统具有以下特点：(1)具有开放的通用接口标准。现有的GSM网络采用7号信令作为互连标准，并采用与ISDN用户网络接口一致的三层分层协议，这样易于与PSTN、ISDN等公共电信网实现互通，同时便于功能扩展和引入各种ISDN业务。(2)具有跨系统、跨地区、跨国度的自动漫游能力。GSM数字移动通信系统GSM数字移动通信系统GSM系统主要特点根据GSM标准及性能，可以看出GSM系统具15GSM系统主要特点(3)提供可靠的安全保护功能。在GSM系统中，采用了多种安全手段来进行用户识别、鉴权与传输信息的加密，保护用户的权利和隐私。GSM系统中的每个用户都有一张惟一的SIM(客户识别模块)卡，它是一张带微处理器的智能卡(IC卡)，存储着用于认证的用户身份特征信息和与网络操作、安全管理以及保密相关的信息；移动台只有插入SIM卡才能进行网络操作。

GSM数字移动通信系统GSM数字移动通信系统GSM系统主要特点(3)提供可靠的安全保护功能。GSM数字16GSM系统主要特点(4)支持各种电信承载业务和补充业务，增值业务丰富。电信业务是GSM的主要业务，它包括电话、传真、短消息、可视图文以及紧急呼叫等业务。由于GSM中所传输的是数字信息，因此无需采用Modem就能提供数据承载业务，这些数据业务包括300～9600b/s的电路交换异步数据、1200～9600b/s的电路交换同步数据和300～9600b/s的分组交换异步数据。升级至GPRS后更支持高达171.2kb/s的分组交换数据业务。GSM数字移动通信系统GSM数字移动通信系统GSM系统主要特点(4)支持各种电信承载业务和补充业务，增17GSM系统主要特点(5)容量大，频谱利用率高，抗衰落、抗干扰能力得到加强。与模拟移动系统相比，在相同频带宽度下其通信容量增大了3～5倍，另外，由于在系统中使用了窄带调制、语言压缩编码等技术，频率可多次重复使用，从而提高了频率利用率，同时便于灵活组网。又因为在GSM系统中采用了分集、交织、差错控制、跳频等技术，系统的抗衰落、抗干扰能力得到了加强。(6)易于实现向第三代系统的平滑过渡。

正是由于GSM系统具有以上诸多优点，真正实现了个人移动性和终端移动性，因此在全球得到了广泛的应用，占据了全球移动通信市场70%以上的份额。

GSM数字移动通信系统GSM数字移动通信系统GSM系统主要特点(5)容量大，频谱利用率高，抗衰落、抗干18第二部分GSM系统结构与接口一、GSM系统结构二、GSM系统的各类接口三、GSM系统的控制与管理GSM数字移动通信系统GSM数字移动通信系统第二部分GSM系统结构与接口GSM数字移动通信系统GSM数19一、GSM系统结构GSM数字蜂窝通信系统的主要组成部分为网络子系统(NSS)、基站子系统(BSS)和移动台(MS)；（图4.6.1）除此之外，GSM网中还配有短信息业务中心(SC)，既可实现点对点的短信息业务，也可实现广播式的公共信息业务以及语音留言业务，从而提高网络接通率。

GSM数字移动通信系统GSM数字移动通信系统一、GSM系统结构GSM数字蜂窝通信系统的主要组成部分为网络20一、GSM系统结构GSM数字移动通信系统GSM数字移动通信系统一、GSM系统结构GSM数字移动通信系统GSM数字移动通信系21GSM系统设备1、移动台MS2、基站子系统BSS基站控制台BSC基站收发信台BTS4、操作维护子系统OMCOMC-BOMC-S3、网络交换子系统移动交换中心MSC归属位置寄存器HLR访问位置寄存器VLR设备标志寄存器EIR

认证中心AUCGSM数字移动通信系统GSM数字移动通信系统GSM系统设备1、移动台MS3、网络交换子系统GSM数字移动22移动台（MS）移动台语音处理的过程移动台是移动终端（MS）和用户识别模块（SIM）组成。GSM数字移动通信系统GSM数字移动通信系统移动台（MS）移动台语音处理的过程移动台是移动终端（MS）和23基站子系统BSS•基站子系统包括基站收发信机组(BTS)和基站控制器(BSC)。该子系统由MSC控制，通过无线信道完成与MS的通信，主要实现无线信号的收发以及无线资源管理等功能。•基站系统是在小区内建立无线电覆盖的设备，负责管理无线资源，建立移动台与网络之间的无线信道，传送网络的各种信令及用户信息等。GSM数字移动通信系统GSM数字移动通信系统基站子系统BSS•基站子系统包括基站收发信机组(BTS)和基24基站子系统1)基站收发信机组(BTS)基站收发信机组包括无线传输所需要的各种硬件和软件，如多部收发信机、支持各种小区结构(如全向、扇形)所需要的天线、连接基站控制器的接口电路以及收发信机本身所需要的检测和控制装置等。它实现对服务区的无线覆盖，并在BSC的控制下提供足够的与MS连接的无线信道。GSM数字移动通信系统GSM数字移动通信系统基站子系统1)基站收发信机组(BTS)GSM数字移动通信系25基站子系统2)基站控制器(BSC)基站控制器(BSC)是基站收发信机组(BTS)和移动交换中心之间的连接点，也为BTS和操作维护中心(OMC)之间交换信息提供接口。一个基站控制器通常控制多个BTS，完成无线网络资源管理、小区配置数据管理、功率控制、呼叫和通信链路的建立和拆除、本控制区内移动台的越区切换控制等功能。

GSM数字移动通信系统GSM数字移动通信系统基站子系统2)基站控制器(BSC)GSM数字移动通信系统G26网络子系统NSS网络子系统由一系列功能实体构成，主要起交换、移动性管理和安全性管理等功能。1)移动交换中心(MSC)移动交换中心(MSC)是蜂窝通信网络的核心，它是用于对覆盖区域中的移动台进行控制和话音交换的功能实体，同时也为本系统连接别的MSC和其它公用通信网络(如公用交换电信网PSTN、综合业务数字网ISDN和公用数据网PDN)提供链路接口。MSC主要完成交换功能、计费功能、网络接口功能、无线资源管理与移动性能管理功能等，具体包括信道的管理和分配、呼叫的处理和控制、越区切换和漫游的控制、用户位置信息的登记与管理、用户号码和移动设备号码的登记和管理、服务类型的控制、对用户实施鉴权、保证用户在转移或漫游的过程中实现无间隙的服务等。

GSM数字移动通信系统GSM数字移动通信系统网络子系统NSS网络子系统由一系列功能实体构成，主要起交换、27网络子系统NSS2)归属位置寄存器(HLR)这是GSM系统的中央数据库，存储着该HLR控制区内所有移动用户的管理信息，其中包括用户的漫游能力、签约服务和补充业务；此外，还为移动交换中心提供移动台实际漫游所在地的信息，这样就使任何来话呼叫立即按选择的路径送到被叫用户。3)访问位置寄存器(VLR)这是一个动态数据库，记录着当前进入其服务区内已登记的移动用户的相关信息，如用户号码、所处位置区域信息等，使移动业务交换中心能够建立呼入和呼出的呼叫；一旦移动用户离开该VLR服务区而在另一个VLR中重新登记时，该移动用户的相关信息即被删除。

GSM数字移动通信系统GSM数字移动通信系统网络子系统NSS2)归属位置寄存器(HLR)GSM数字移动28网络子系统NSS4)鉴权中心(AUC)AUC存储着鉴权算法和加密密钥，在确定移动用户身份和对呼叫进行鉴权、加密处理时，提供所需的三个参数(随机号码RAND、符合响应SRES、密钥Kb)，用来防止无权用户接入系统和保证通过无线接口的移动用户的通信安全。5)移动设备识别寄存器(EIR)EIR也是一个数据库，用于存储移动台的有关设备参数，主要完成对移动设备的识别、监视、闭锁等功能，以防止非法移动台的使用。目前，我国各移动运营商尚未启用EIR设备。

GSM数字移动通信系统GSM数字移动通信系统网络子系统NSS4)鉴权中心(AUC)GSM数字移动通信系29网络子系统NSS6)操作维护中心(OMC) OMC用于对GSM系统进行集中操作、维护与管理，具体又包括无线操作维护中心(OMC-R)和交换网络操作维护中心(OMC-S)。OMC-R对基站分系统的操作维护包括：人机接口管理、保密管理、配置管理、运行管理、出错管理。OMC-S对交换分系统的操作维护操作功能：系统控制、移动用户管理、服务管理、业务管理、计费、路由和网络管理。维护功能：移动用户线维护、局间中继线维护、系统软硬件维护。GSM数字移动通信系统GSM数字移动通信系统网络子系统NSS6)操作维护中心(OMC)GSM数字移动通30二、GSM系统中的各类接口GSM数字移动通信系统GSM数字移动通信系统二、GSM系统中的各类接口GSM数字移动通信系统GSM数字移311、主要接口GSM主要接口是Um接口、A接口和Abis接口，这三种接口保证了不同厂商生产的移动台、基站子系统和网络子系统设备能互联互通。1）空中接口（Um）Um接口是MS与BTS之间的无线电接口，主要传送无限资源管理、移动性管理和接续管理等信息。2）A接口基站BSC与MSC之间的接口，传送的信息包括移动台和基站的管理、移动性和呼叫接续管理等3）Abis接口是NSS内BTS与BSC之间的接口，用于BTS与BSC之间的远端互连方式。GSM数字移动通信系统GSM数字移动通信系统1、主要接口GSM主要接口是Um接口、A接口和Abis接口，322、网络子系统内部接口包括B、C、D、E、F、G接口：1）B接口MSC与VLR之间的接口，用于MSC向VLR询问有关MS当前位置信息或通知VLR有关MS的位置更新信息。2）C接口MSC与HLR之间的接口，用于传递路由选择和管理信息。3）D接口HLR与VLR之间的接口，用于交换MS位置和用户管理的信息，保证MS在整个服务区内能建立和接受呼叫。GSM数字移动通信系统GSM数字移动通信系统2、网络子系统内部接口包括B、C、D、E、F、G接口：GSM332、网络子系统内部接口4）E接口相邻区域的移动交换中心之间的接口，用于MS从一个MSC控制区到另一个MSC控制区时交换有关信息，以完成越区切换。5）F接口MSC与EIR之间的接口，用于交换相关的管理信息。6）G接口VLR之间的接口，在采用临时移动用户识别码（TMSI）时，此接口用于向分配TMSI的VLR询问此移动用户的国际移动用户识别码的信息。GSM数字移动通信系统GSM数字移动通信系统2、网络子系统内部接口4）E接口GSM数字移动通信系统GSM34GSM的区域、号码、地址与识别从地理位置来看，GSM系统分为GSM服务区、公用陆地移动网（PLMN）业务区、移动交换控制区（MSC区）、位置区（LA）、基站区和扇区。GSM服务区PLMN服务区MSC\VLR服务区位置区基站区GSM数字移动通信系统GSM数字移动通信系统GSM的区域、号码、地址与识别从地理位置来看，GSM系统分为351、区域划分1）、GSM服务区：由联网的GSM全部成员国组成。2）、PLMN业务区由GSM系统构成的公用陆地移动网，处于国际或国内汇接交换机的级别上。3）、MSC业务区由一个移动交换中心控制的区域称为MSC业务区，凡在该区的移动台均在该区的访问位置寄存器（VLR）登记。GSM数字移动通信系统GSM数字移动通信系统1、区域划分1）、GSM服务区：GSM数字移动通信系统GSM36MSC业务区GSM数字移动通信系统GSM数字移动通信系统MSC业务区GSM数字移动通信系统GSM数字移动通信系统371、区域划分4）、位置区（LA）每个MSC业务区分成若干位置区，位置区有若干基站区组成，当寻呼移动用户时，位置区内全部基站可以同时发寻呼信号，利用位置区识别码（LAI），系统能够区别不同的位置区。5）、基站区一个基站控制器所控制的若干个小区的区域。6）小区（cell）也叫蜂窝区，一个小区包含一个基站，每个基站有若干套收、发信机。根据基站位置不同分为：中心激励，定点激励。GSM数字移动通信系统GSM数字移动通信系统1、区域划分4）、位置区（LA）GSM数字移动通信系统GSM382、GSM识别码1）国际移动用户识别码（IMSI）IMSI用于识别GSM/PLMN网中用户，每个用户均分配一个唯一的IMSI。IMSI：MCC+MNC+MSINMCC：移动国家号，中国460；MNC：移动网号，中移动00，联通01MSIN：移动用户识别号2）临时用户识别码（TMSI）用于保护IMSI码，该号只在本MSC区域有效，其结构可由各电信部门选择，长度不超过4个字节。3）国际移动设备识别码（IMEI）用于识别移动设备的号码，监控被窃或无效的这一类移动设备。IMEI：TAC+FAC+SNR+SPTAC：型号批准编码FAC：装配厂家编号SNR：序号编码SP：备用GSM数字移动通信系统GSM数字移动通信系统2、GSM识别码1）国际移动用户识别码（IMSI）GSM数字392、GSM识别码4）移动用户号码MSISDN：CC+NDC+SNCC：国家码，中国86NDC：国内目标码SN：用户码国内移动用户ISDN号码为一个11位数字的等长号码：N1N2N3H0H1H2H3××××其中，N1N2N3为数字蜂窝移动业务接入号(网号)，中国移动为139、138、137、136、135，中国联通为130、131；H0H1H2H3为HLR(归属位置寄存器)识别号，表示用户归属的HLR，用来区别不同的移动业务区；××××为四位用户号码。GSM数字移动通信系统GSM数字移动通信系统2、GSM识别码4）移动用户号码MSISDN：CC+NDC402、GSM识别码5）移动台漫游号码MSRN＝CC＋NSC＋SN当移动台漫游到另一个移动交换中心业务区（MSC）时，该MSC将给移动台分配一个临时漫游号码，用于路由选择。

CC＝国家号NDC＝国内目的地号码(用于识别MSC/VLR）SN＝用户号，对应于用户的IMSI号码

当移动台离开该区后，访问位置寄存器和归属位置寄存器都要删除该漫游号码，以便再分配给其他移动台使用。GSM数字移动通信系统GSM数字移动通信系统2、GSM识别码5）移动台漫游号码MSRN＝CC＋NSC＋412、GSM识别码6）位置区识别码LA=MCC＋MNC＋LAC

MCC＝移动国家号，识别一个国家MNC＝移动网号，识别国内的GSM网LAC＝位置区号码，识别一个GSM网中的位置区7）小区全球识别码CGI＝MCC＋MNC＋LAC＋CI用于识别一个位置区内的小区。8）基站识别码（BSIC＝NCC＋BCC）(6bit）NCC＝国家色码，用于识别GSM移动网(3bit)BCC＝基站色码，用于识别基站(3bit)GSM数字移动通信系统GSM数字移动通信系统2、GSM识别码6）位置区识别码LA=MCC＋MNC＋LA42Um 无线接口规定信道结构和接入能力定义MS-BS通信协议完成呼叫控制处理实现移动性、安全管理完成功率控制等业务功能GSM数字移动通信系统GSM数字移动通信系统Um 无线接口规定信道结构和接入能力GSM数字移动通信系统G43信道的帧结构GSM数字移动通信系统GSM数字移动通信系统信道的帧结构GSM数字移动通信系统GSM数字移动通信系统44GSM逻辑信道类型业务信道TCH：全速率TCH全速率语音信道全速率9600bps数据信道全速率4800bps数据信道全速率2400bps数据信道半速率TCH半速率语音信道半速率4800bps数据信道半速率2400bps数据信道GSM数字移动通信系统GSM数字移动通信系统GSM逻辑信道类型业务信道TCH：GSM数字移动通信系统GS45GSM逻辑信道类型（续）控制信道：广播信道、公共控制信道、专用控制信道广播控制信道（BCH）频率校正信道（FCCH）：移动台频率校正同步信道（SCH）：移动台的帧同步和基站识别广播控制信道（BCCH）：发送一般消息公共控制信道（CCCH）寻呼信道（PCH）：基站寻呼移动台随机接入信道（RACH）：移动台随机接入网络准予接入信道（AGCH）：给成功的接续分配专用控制信道专用控制信道（DCCH）独立专用控制信道（SDCCH）：传送移动台与基站连接及分配信道的信令快速辅助控制信道（FACCH）：传送功率控制、测量数据等特定信息慢速辅助控制信道（SACCH）：所携带信令与FACCH相同，但速率较慢。GSM数字移动通信系统GSM数字移动通信系统GSM逻辑信道类型（续）控制信道：广播信道、公共控制信道、专46时隙和突发时隙：为576.9us的时间片，含156.25bit。突发序列：在一个时隙中，被发送的无线载波所携带的信息比特串。根据功能不同，共有4种突发形式：普通突发序列：携带业务信道和除FCCH、SCH、RACH外的控制信道信息。频率校正突发序列：用于移动台频率同步。同步突发序列：用于移动台定时同步。接入突发序列：用于移动台随机接入。GSM数字移动通信系统GSM数字移动通信系统时隙和突发时隙：为576.9us的时间片，含156.25bi47突发脉冲序列

GSM数字移动通信系统GSM数字移动通信系统突发脉冲序列GSM数字移动通信系统GSM数字移动通信系统48无线资源分配小区配置：将无线频率信道的一个子集分配给某特定的小区使用。移动配置：将小区配置的无线频率信道中的若干个动态分配给某个移动用户。时隙的分配：在上下行链路上成对进行。在BTS一侧，上行TDMA帧比相应下行TDMA帧固定延迟3个时隙。在移动台一侧也存在相应的延迟。慢跳频：每个移动台在每个TDMA帧的发送时隙改变一次频率。

GSM数字移动通信系统GSM数字移动通信系统无线资源分配小区配置：将无线频率信道的一个子集分配给某特定的492、A接口功能*地面信道功能-地面信道分配、地面信道阻塞、测试呼叫*无线信道管理-信道配置管理-无线业务信道管理：无线信道指配、无线业务信道监视、跳频管理、空闲无线业务监视、业务信道功率控制、业务信道释放、-广播、公共控制信道管理：随机接入、寻呼消息-专用信道管理：链路监视、信道释放、功率控制、无线信道指配GSM数字移动通信系统GSM数字移动通信系统2、A接口功能*地面信道功能GSM数字移动通信系统GSM数字50A接口功能（续）*资源指示：BSS向MSC汇报空闲无线信道状态*信道编码解码*码型转换/速率适配*互通功能：对其他网络数据呼叫的互通功能由MSC完成*测量信息：空中链路、业务流量测试，MS报告，BSS接收和预处理，传送给MSC处理。*切换：小区内、小区间、外部切换*移动管理：由MSC/HLR/VLR和MS共同完成*呼叫控制：由MSC/VLR/HLR完成*安全特性：用户数据密钥管理、用户识别、信令信息保密、用户鉴权GSM数字移动通信系统GSM数字移动通信系统A接口功能（续）*资源指示：BSS向MSC汇报空闲无线信道状51三、GSM系统的控制与管理1、位置登记/删除2、用户管理3、鉴权与加密4、呼叫处理过程5、越区切换/漫游GSM数字移动通信系统GSM数字移动通信系统三、GSM系统的控制与管理1、位置登记/删除GSM数字移动通521、位置登记/删除移动台的几种状态：1、移动台关机系统启动IMSI分离进程，再有关的VLR和HLR中设置标志。MS不能应答寻呼消息，网络不能达到MS。同时它也不能通知网络其所处的位置区的变化。IMSI“分离”状态。2、移动台开机，空闲状态系统可以成功地寻呼MS，IMSI“附着”状态。3、移动台忙网络分配给MS一个业务信道传送话音或数据，当MS移动时它必须有能力进行定位和切换。GSM数字移动通信系统GSM数字移动通信系统1、位置登记/删除移动台的几种状态：GSM数字移动通信系统G53*首次入网位置登记由于MS第一次被使用，所以MSC/VLR没有此MS的任何信息，若MS发现当前的LA码与原来的不同，MS接入系统要求登记，MSC/VLR登记该MS的位置信息并将该请求往HLR记录，MSC/VLR对该MS作“附着”标记，这时这个MS被激活。GSM数字移动通信系统GSM数字移动通信系统*首次入网位置登记GSM数字移动通信系统GSM数字移动通信系54*正常位置更新

BSCMSCVLRHLRBTS1.2.2.3.3.4.4.GSM数字移动通信系统GSM数字移动通信系统*正常位置更新BSCMSCVLRHLRBTS.55正常位置更新过程1、MS在新的小区内读到其BCCH上的信息，找到该小区的LAC，该LAC与MS内所存的LAC进行比较，当两者不一致时，需进行位置更新。2、MS通过RACH向系统发出接入申请，通过申请到的SDCCH建立与网络的联系。3、MS经SDCCH向系统发出位置更新请示。4、新的LAC与旧的LAC属于同一MSC/VLR时，位置更新在该MSC内完成,MSC需在VLR中对该MS的位置信息进行修改。5、位置更新被系统认可，MS、RBS被通知释放所占用的信令信道。GSM数字移动通信系统GSM数字移动通信系统正常位置更新过程1、MS在新的小区内读到其BCCH上的信息，56*周期性位置登记当MS向网络发送“IMSI分离”消息时，无线链路质量差，系统有可能不能正确译出信息，由于没有证实消息发送给MS，之后MS也没有再发分离信号，因此系统仍认为MS处于附着状态，为解决这一问题，系统采取了强制登记措施，要求MS每过一定周期要登记一次。若系统没有接收到某MS的周期性登记信息。它所处的VLR就以“分离”在此MS上做标记，定程序称“隐分离”。GSM数字移动通信系统GSM数字移动通信系统*周期性位置登记当MS向网络发送“IMSI分离”消息57不同MSC/VLR区间漫游时的位置更新过程:

BSCMSCVLRHLRBSCMSCVLR123456位置更新请求位置更新请求请求位置更新接受位置更新证实位置删除位置删除接受小区2小区1GSM数字移动通信系统GSM数字移动通信系统不同MSC/VLR区间漫游时的位置更新过程:

BSCMSCV58位置删除当移动台进入一个新的VLR区域并进行位置登记后，HLR应向前一个VLR发送取消位置消息来删除该VLR中有关数据。GSM数字移动通信系统GSM数字移动通信系统位置删除当移动台进入一个新的VLR区域并进行位置592、用户管理*用户注册发放用户识别卡SIM和在网络端的数据库中为该用户建立相应的档案，即在HLR和AUC中为用户开户头，分配IMSI。*SIM卡--SIM卡生产厂商存入的系统原始数据--网络运营商注入的参数：IMSI、鉴权密钥Ki、A3算法、A8算法

GSM数字移动通信系统GSM数字移动通信系统2、用户管理*用户注册GSM数字移动通信系统GSM数字移动通603、鉴权与加密下列情况需先经过鉴权--移动台呼出及呼入。--移动台位置登记、位置更新。--移动台补充业务的登记、使用、删除。GSM数字移动通信系统GSM数字移动通信系统3、鉴权与加密下列情况需先经过鉴权GSM数字移动通信系统GS61AUCIMSI1IMSI2KiKiRANDKcSRESRANDKcSRESRAND加密算法Ａ8鉴权算法Ａ3结果结果数据库IMSI和鉴权产生随机数HLRGSM数字移动通信系统GSM数字移动通信系统AUCIMSI1IMSI2KiKiRANDKcSRESRAN62鉴权过程GSM数字移动通信系统GSM数字移动通信系统鉴权过程GSM数字移动通信系统GSM数字移动通信系统634、呼叫处理过程GSM数字移动通信系统GSM数字移动通信系统4、呼叫处理过程GSM数字移动通信系统GSM数字移动通信系统64MSBTSBSCMSC1、寻呼2、寻呼命令3、寻呼请求4、信道请求5、信道要求6、信道激活7、信道激活证实9、寻呼响应8、直接分配9、寻呼响应（GCI、IMSI）9、寻呼响应10、AUC请求10、AUC请求10、AUC请求11、鉴权响应12、加密模式命令13、加密模式完成14、建立11、鉴权响应11、鉴权响应12、加密模式命令12、加密模式命令13、加密模式完成13、加密模式完成14、建立14、建立GSM数字移动通信系统GSM数字移动通信系统MS65MSBTSBSCMSC15、呼叫证实16、分配请求18、信道激活证实17、信道激活19、分配命令20、分配完成21、SDCCH释放命令21、SDCCH释放证实22、回铃23、连接证实摘机20、分配完成20、分配完成19、分配命令15、呼叫证实15、呼叫证实GSM数字移动通信系统GSM数字移动通信系统MS665、越区切换越区切换：当移动台在通话期间从一个小区移动到另一个小区时，要进行无线信道的转换而不中断正在进行的通话。在呼叫过程中，移动台不断测量它所在小区的基站及相邻小区基站发射无线信号的射频和信号质量，并周期的将测量结果报告给BSS并送给MSC。切换类型包括：同一BSC内小区间的切换同一MSC内不同BSC小区间切换不同MSC/VLR间小区切换GSM数字移动通信系统GSM数字移动通信系统5、越区切换越区切换：当移动台在通话期间从一个小区移动到另一67同一BSC内区间的切换1、命令新BTS激活新的TCH2、向MS发新的信道信息3、MS调谐后发RACH4、基站收到后在FACCH上发动态信息5、MS收到后发切换完成6、释放原TCHBSCBTS1BTS212234556GSM数字移动通信系统GSM数字移动通信系统同一BSC内区间的切换168同一MSC内不同BSC小区间切换

4、发送新频道、信道信息5、用RACH发切换接入6、发功率控制等级等信息7、收到信息后发切换完成信息8-9、释放原信道TCH147824394465老BSC新BSCMSC7778老FACCHRACH新FACCH激活新的TCH1、发新小区基站号2、查出新的BSC并发请求3、激活新的TCHGSM数字移动通信系统GSM数字移动通信系统同一MSC内不同BSC小区间切换69105661472395老BSC新BSCMSCA7108MSCB1010GSMPLMNPSTN不同MSC/VLR间小区切换1、发送切换请求信息2、发送切换协助请求信息3、分配切换号，发送切换请求信息4、要求激活新TCH，送给BSC5、将切换号、TCH信息送回6、MSCA与MSCB建立局间中继路由7、经FACCH发送有关切换的信息8、经RACH发切换接入9、发送功率控制等信息10、发送切换完成信息,MSCA将掌握总的呼叫控制直至呼叫结束GSM数字移动通信系统GSM数字移动通信系统105661472395老新MSCA7108MSCB10706、计费对话音计费：各节点MSC将用户的详细通话记录通过送到计费网关，由计费网关进行详细通话记录统计并送到计费中心根据费率进行结算。GSM数字移动通信系统GSM数字移动通信系统6、计费对话音计费：GSM数字移动通信系统GSM数字移动通信71第三部分、短消息业务介绍1、短消息业务原理及流程2、移动梦网介绍GSM数字移动通信系统GSM数字移动通信系统第三部分、短消息业务介绍1、短消息业务原理及流程GSM数字移721、短消息业务原理短消息业务分类:--移动台接收/发送点对点短消息短消息的传递总是在移动台和某个短消息中心之间进行。接收短消息的短消息关口站称为SMS-GMSC，发短消息的短消息关口站称为SMS-IWMSC。

--小区广播型短消息:如交通流量状况、气象状况GSM数字移动通信系统GSM数字移动通信系统1、短消息业务原理短消息业务分类:GSM数字移动通信系统GS73短消息业务流程GSM数字移动通信系统GSM数字移动通信系统短消息业务流程GSM数字移动通信系统GSM数字移动通信系统742、移动梦网－掌中的超市

移动梦网：中国移动与众多SP合作，向移动客户提供数据应用服务，包括：WAP、短消息、移动游戏、信息点播、掌上理财、旅行服务、移动办公、移动银行、移动电子商务等等各种各样的业务。移动梦网现状：目前与中国移动进行合作的SP已近500家，包括新浪、搜狐、网易、263等一些知名的门户网站，也包括一些有很强创新性和特色的网站，如腾讯QQ，灵通网及168WAP等。

使用移动梦网业务的方法：

到相关的网站定制用手机直接点播通过手机浏览器获取GSM数字移动通信系统GSM数字移动通信系统2、移动梦网－掌中的超市移动梦网：GSM数字移动通信系统G75第四部分无线应用协议WAP1、WAP的原理2、WAP应用GSM数字移动通信系统GSM数字移动通信系统第四部分无线应用协议WAP1、WAP的原理GSM数字移动通76WAP的定义WAP--WirelessApplicationProtocolWAP是一种向移动终端提供互联网应用和先进增值服务的全球性开放标准面向移动终端提供数据服务是个开放的标准GSM数字移动通信系统GSM数字移动通信系统WAP的定义WAP--WirelessApplicatio77为什么需要WAP无线信道的带宽窄、稳定性差，TCP/IP的性能将受严重影响移动终端的处理能力和内存有限，难以处理现有的因特网协议族移动终端的显示和输入方式与计算机不同，现有因特网应用服务不能被移动终端使用结论：在现有条件下，需要为移动终端制定新的协议GSM数字移动通信系统GSM数字移动通信系统为什么需要WAP无线信道的带宽窄、稳定性差，TCP/IP的性78WAP的设计原则基于现有因特网--对现有的因特网标准进行简化--尽量利用现有的因特网资源独立于无线网络--能在各种无线承载网络上使用独立于无线设备--能运行在从手机到PDA等移动终端上保证交互操作--遵循WAP标准，不同厂家的设备就可以互操作GSM数字移动通信系统GSM数字移动通信系统WAP的设计原则基于现有因特网GSM数字移动通信系统GSM数79WAP提供的业务信息服务--新闻、天气、体育、交通、股票行情消息服务--Email、语音信箱、短消息、传真电子商务--在线定票、股票交易、手机银行GSM数字移动通信系统GSM数字移动通信系统WAP提供的业务信息服务GSM数字移动通信系统GSM数字移动80无线承载信道短消息SMS--GSM、CDMA电路交换数据--GSM、IS-136、CDMA分组交换数据--GPRS、IS-136、CDMAGSM数字移动通信系统GSM数字移动通信系统无线承载信道短消息SMSGSM数字移动通信系统GSM数字移动81WAP系统的结构因特网WAP终端无线网WAP网关WAP服务器WWW服务器WMLHTMLWMLGSM数字移动通信系统GSM数字移动通信系统WAP系统的结构因特网WAP终端无线网WAP网关WAP服务器82WAPoverGSMSMS实例WAP代理SMS-CBSSMSC移动终端防火墙路由器因特网IPWAP应用服务器传真网关数据库服务器其它服务器Web服务器GSM数字移动通信系统GSM数字移动通信系统WAPoverGSMSMS实例WAPSMS-CBSSM83第五部分通用分组无线业务GPRS1、GPRS的原理2、GPRS的实现GSM数字移动通信系统GSM数字移动通信系统第五部分通用分组无线业务GPRS1、GPRS的原理GSM数841、GPRS的原理GPRS：GeneralPacketRadioServiceGPRS是一种基于GSM的移动分组数据承载业务，在移动用户和远程数据网之间提供数据连接。基于GSM分组交换模式用于承载数据业务GSM数字移动通信系统GSM数字移动通信系统1、GPRS的原理GPRS：GeneralPacketR85发展GPRS的原因移动通信网上数据业务量增加GSM缺乏高速的数据承载业务SMS：基于信令信道CSD：独占信道，数据率只有9.6kbpsGSM数字移动通信系统GSM数字移动通信系统发展GPRS的原因移动通信网上数据业务量增加GSM数字移动通86GPRS的特点采用分组交换技术提供较高得数据速率可实现非对称链路一次连接永远在线同时支持话音和数据提供了与IP网络的互通功能GSM数字移动通信系统GSM数字移动通信系统GPRS的特点采用分组交换技术GSM数字移动通信系统GSM数87分组的统计复用用户A用户B用户C时隙12345678多个用户共用一个时隙用户A用户B用户C时隙12345678一个用户使用多个时隙最多占用8个时隙GSM数字移动通信系统GSM数字移动通信系统分组的统计复用用户A用户B用户C时隙12345678多个用户88四种编码方案编码方案码率(约为)速率(kb/s)8时隙速率(kb/s)CS-11:29.0572.4CS-22:313.4107.2CS-33:415.6124.8CS-41:121.4171.2编码方式级别越高，速率越高，前向纠错能力越弱CS-4的码率将近1:1