第四章-移动交换技术分解课件.ppt

1、第第4章章 移动交换技术移动交换技术移动通信移动通信？指通信双方或至少一方是处于移动中进行信息交流的指通信双方或至少一方是处于移动中进行信息交流的通信。通信。泛指用户接入采用无线技术的各种通信系统，它包括泛指用户接入采用无线技术的各种通信系统，它包括陆地移动通信系统、卫星移动通信系统、集群调度通陆地移动通信系统、卫星移动通信系统、集群调度通信系统、无绳电话系统、无线寻呼系统、地下移动通信系统、无绳电话系统、无线寻呼系统、地下移动通信系统等。信系统等。基于蜂窝技术的基于蜂窝技术的陆地公用移动通信系统（陆地公用移动通信系统（PLMNPLMN）移动通信简介移动通信简介陆地公用移动通信系统分类陆地公用

2、移动通信系统分类？PLMN：Public Land Mobile Network 按照话音信号采用模拟还是数字方式传送按照话音信号采用模拟还是数字方式传送 模拟移动通信系统模拟移动通信系统 数字移动通信系统数字移动通信系统 按照用户接入的多址方式按照用户接入的多址方式 频分多址（频分多址（FDMA）系统）系统 时分多址（时分多址（TDMA）系统）系统 码分多址（码分多址（CDMA）系统）系统全球移动通信系统全球移动通信系统GSM-Global System for Mobile Communication移动通信技术的发展移动通信技术的发展 3个主要阶段：个主要阶段：第一代（第一代（1G）模拟

3、通信系统，主要采用模拟通信系统，主要采用FDMA技术；技术；第二代（第二代（2G）数字通信系统，主要采用数字通信系统，主要采用TDMA（如（如GSM）和）和CDMA（如（如IS-95）技术；技术；第三代（第三代（3G）主要采用主要采用CDMA（如（如CDMA2000、WCDMA、TD-SCDMA）技术，）技术，比比2G可以提供更宽的频带，不仅传输话音，还能传输高速数据。可以提供更宽的频带，不仅传输话音，还能传输高速数据。第四代（第四代（4G）包括包括TD-LTE和和FDD-LTE两种制式。集两种制式。集3G与与WLAN于一体，并于一体，并能够快速传输数据、高质量、音频、视频和图像等。能够快速传

4、输数据、高质量、音频、视频和图像等。4G能够以能够以100Mbps以上的速度下载，比目前的家用宽带以上的速度下载，比目前的家用宽带ADSL（4兆）快兆）快20倍，并能够满足几乎所有用户对于无线服务的要求倍，并能够满足几乎所有用户对于无线服务的要求。本章主要内容5.1 结构和接口结构和接口5.2 编号计划编号计划5.3 移动交换信令系统移动交换信令系统5.4 移动交换的处理过程移动交换的处理过程本章的基本要求本章的基本要求 1.掌握移动通信系统的结构和主要部分的功能掌握移动通信系统的结构和主要部分的功能 2.掌握移动通信系统的编号计划掌握移动通信系统的编号计划 3.掌握移动交换信令系统的结构掌握

5、移动交换信令系统的结构 4.掌握位置登记与更新和掌握位置登记与更新和MS被叫处理的流程被叫处理的流程 4.1移动通信系统的结构和接口移动通信系统的结构和接口4.1.1 移动通信系统的结构和主要部分的功能移动通信系统的结构和主要部分的功能一移动通信系统的基本特性一移动通信系统的基本特性 1.移动用户的移动用户的移动性移动性，网络必须随时确定用户当前所在的，网络必须随时确定用户当前所在的位置区，以完成呼叫、接续等功能位置区，以完成呼叫、接续等功能。2.频率资源的频率资源的有限性有限性，因此如何提高频率资源的的利用率，因此如何提高频率资源的的利用率是发展移动通信要解决的主要问题。是发展移动通信要解决

6、的主要问题。二二 移动通信系统的结构移动通信系统的结构 VLRVLRHLRMSCMSCAUCEIRBSMSOMCUmABEFCDGPSTNISDNPSPDNPLMN的功能结构的功能结构接口接口功能单元BSSMSSPLMN结构网络功能单元结构网络功能单元 是移动网的用户终端设备。是移动网的用户终端设备。由由SIM卡与物理设备组成，二者是分离的卡与物理设备组成，二者是分离的 负责射频信号的发送和接收以及无线信号至负责射频信号的发送和接收以及无线信号至MSC的接的接入，在某些系统中还可以有信道分配、蜂窝小区管理等入，在某些系统中还可以有信道分配、蜂窝小区管理等控制功能。基站子系统（控制功能。基站子系

7、统（BSS）由基站控制器（）由基站控制器（BSC）和）和基站收基站收/发信台（发信台（BTS）组成）组成 一般，一个基站控制一个或数个蜂窝小区（一般，一个基站控制一个或数个蜂窝小区（cell）。）。Mobile Station Base Station 移动台（移动台（MS）基站（基站（BS）完成移动呼叫接续、过区切换控制、无线信道管理等功能，完成移动呼叫接续、过区切换控制、无线信道管理等功能，同时也是同时也是PLMN与与PSTN、公共数据网（、公共数据网（PDN）、）、ISDN等等陆地固定网的接口设备。陆地固定网的接口设备。VMSC/TMSC/GMSC MSC可从可从HLR、VLR和和AC处

8、获取处理用户位置登记和呼处获取处理用户位置登记和呼叫请求所需的全部数据。反之，叫请求所需的全部数据。反之，MSC也根据其最新获取的也根据其最新获取的信息请求更新数据库的部分数据。信息请求更新数据库的部分数据。MSC可提供电信业务、承载业务、补充业务。可提供电信业务、承载业务、补充业务。Mobile Switching Center 移动交换中心（移动交换中心（MSC）“归属归属”移动用户开户登记的电话局所属区域。移动用户开户登记的电话局所属区域。HLR存储在该地区开户的所有移动用户的用户数据存储在该地区开户的所有移动用户的用户数据(用户用户号码、移动台类型和参数、用户业务权限等号码、移动台类型

9、和参数、用户业务权限等)、位置信息、位置信息、路由选择信息等。路由选择信息等。移动用户的计费信息也由移动用户的计费信息也由HLR集中管理。集中管理。归属位置登记器（归属位置登记器（HLR）Home Location Register VLR是一个动态用户数据库，存储进入本地区的所有访问是一个动态用户数据库，存储进入本地区的所有访问用户的相关数据。一旦移动用户离开该用户的相关数据。一旦移动用户离开该VLR的控制区域，的控制区域，则重新在另一个则重新在另一个VLR登记，原登记，原VLR将取消临时记录的该移将取消临时记录的该移动用户数据。动用户数据。这些数据都是呼叫处理的必备数据，取自于访问用户的这

10、些数据都是呼叫处理的必备数据，取自于访问用户的HLR。来访用户通常称为来访用户通常称为“漫游用户漫游用户”。来访位置登记器（来访位置登记器（VLR）Visitor Location Register 存储移动用户合法性检验的专用数据和算法。存储移动用户合法性检验的专用数据和算法。存储着鉴权信息和加密密钥，防止无权用户接入系统和防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。止无线接口中数据被窃。鉴权三参数组（随机数鉴权三参数组（随机数RAND，符号响应符号响应SRES、加密键、加密键Kc）只在数字移动通信系统中使用，通常与只在数字移动通信系统中使用，通常与HLR位于一

11、起。位于一起。鉴权中心（鉴权中心（AUC）Authentication Center 记录移动台设备号及其使用合法性等信息，供系统鉴别管记录移动台设备号及其使用合法性等信息，供系统鉴别管理使用。理使用。存储着移动设备的国际移动设备识别码存储着移动设备的国际移动设备识别码(IMEI)，通过核查，通过核查三种表格（白名单、灰名单、黑名单）使得网络具有防止无三种表格（白名单、灰名单、黑名单）使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。能。设备识别寄存器（设备识别寄存器（EIR）Equipment Identity Re

12、gister用于网络的管理和维护用于网络的管理和维护网络操作维护中心（网络操作维护中心（OMC）Operation and Maintenance Center数字蜂窝移动通信网由移动交换子系统（数字蜂窝移动通信网由移动交换子系统（MSS）、基）、基站子系统（站子系统（BSS）、操作维护中心（）、操作维护中心（OMC）、移动用户设）、移动用户设备、中继线路及其传输设备组成。备、中继线路及其传输设备组成。移动交换子系统（移动交换子系统（MSS）由移动关口局（由移动关口局（GMSC）、）、移动业务交换中心（移动业务交换中心（MSC）、）、拜访位置寄存器（拜访位置寄存器（VLR）、）、归属位置寄存器

13、（归属位置寄存器（HLR）、）、用户鉴权中心（用户鉴权中心（AUC）和设备和设备识别寄存器（识别寄存器（EIR）、）、短消息业务中心（短消息业务中心（SMSC）、移动业）、移动业务汇接中心（务汇接中心（TMSC）及信令转接点（）及信令转接点（STP）等组成。）等组成。4.1.2 移动通信系统的接口移动通信系统的接口 Um接口：接口：MS-BS 无线接口，又称空中接口，该接口采用的技术决定了无线接口，又称空中接口，该接口采用的技术决定了移动通信系统的制式。移动通信系统的制式。用于移动台与用于移动台与GSM系统的固定部分之间的互通。系统的固定部分之间的互通。其物理链接通过无线链路实现。其物理链接通

14、过无线链路实现。传递的信息包括无线资源管理，移动性管理和接续管传递的信息包括无线资源管理，移动性管理和接续管理等。理等。Abis接口：接口：基站收发信机基站收发信机BTS与基站控制器与基站控制器BSC之间之间的接口的接口 A接口：接口：BS-MSC 无线接入接口。无线接入接口。其物理链接通过采用标准的其物理链接通过采用标准的2.048Mb/s PCM数字传输数字传输链路来实现。链路来实现。该接口传送有关移动呼叫处理、基站管理、移动台管该接口传送有关移动呼叫处理、基站管理、移动台管理、信道管理等信息，并与理、信道管理等信息，并与Um接口互通，在接口互通，在MSC和和MS之间互传信息。之间互传信息

15、。B接口：接口：MSC-VLR MSC通过该接口向通过该接口向VLR传送传送漫游用户漫游用户位置信息，并在位置信息，并在呼叫建立时呼叫建立时向向VLR查询漫游用户的有关数据查询漫游用户的有关数据。C接口：接口：MSC-HLR MSC通过该接口向通过该接口向HLR查询被叫移动台的选路信息，查询被叫移动台的选路信息，以便确定呼叫路由以便确定呼叫路由，并在呼叫结束时向并在呼叫结束时向HLR发送计费发送计费信息。信息。D接口：接口：VLR-HLR 该接口主要用于该接口主要用于登记器之间传送移动台的用户数据、登记器之间传送移动台的用户数据、位置信息和选路信息。位置信息和选路信息。E接口：接口：MSC-M

16、SC 该接口主要用于越局切换。该接口主要用于越局切换。当移动台在通信过程中由某一当移动台在通信过程中由某一MSC业务区进入另一业务区进入另一MSC业务区时，两个业务区时，两个MSC需要通过该接口交换信息，由另一需要通过该接口交换信息，由另一MSC接管该移动台的通信控制，使移动台通信不中断。接管该移动台的通信控制，使移动台通信不中断。F接口：接口：MSC-EIR MSC通过该接口向通过该接口向EIR查询发呼移动台设备的合法性。查询发呼移动台设备的合法性。G接口：接口：VLR-VLR 当移动台由某一当移动台由某一VLR管辖区进入另一管辖区进入另一VLR管辖区时，管辖区时，新老新老VLR通过该接口交

17、换必要的信息。通过该接口交换必要的信息。MSC与与PSTN/ISDN的接口：的接口：利用利用PSTN/ISDN的的NNI信令建立网间话路连接。信令建立网间话路连接。TUP/ISUP系统区系统区服务区服务区公用移动网公用移动网移动交换业务区移动交换业务区位置区位置区基站区基站区小区小区CellBSLAIMSC中国移动中国移动/中国联通中国联通GSM/CDMA5.1.3 移动通信系统位置信息的表示方法移动通信系统位置信息的表示方法 蜂窝小区：蜂窝小区：Cell 为为PLMN的最小空间单元。的最小空间单元。每个小区分配一组信道。每个小区分配一组信道。小区半径按需要划定，一般为小区半径按需要划定，一般

18、为1km至几十至几十km范围范围。半径在半径在1km以下的称为微小区，还有更小的微微小区。以下的称为微小区，还有更小的微微小区。小区越小，频率重用距离越小，频谱利用率就越高，但是系统设备小区越小，频率重用距离越小，频谱利用率就越高，但是系统设备投资也越高，且移动用户通信中的过区切换也越频繁。投资也越高，且移动用户通信中的过区切换也越频繁。基站区：基站区：一个基站管辖的区域。一个基站管辖的区域。如果采用全向天线，则一个基站区仅含一个小区，基站如果采用全向天线，则一个基站区仅含一个小区，基站位于小区中央。位于小区中央。如果采用扇形天线，则一个基站区包含数个小区，基站如果采用扇形天线，则一个基站区包

19、含数个小区，基站位于这些小区的公共顶点上。位于这些小区的公共顶点上。位置区：位置区：可由若干个基站区组成。可由若干个基站区组成。移动台在同一位置区（移动台在同一位置区（LAI）内移动可不必进行位置登）内移动可不必进行位置登记。记。移动台可任意移动不需要进行位置更新的区域。移动台可任意移动不需要进行位置更新的区域。位置区可由一个或若干个小区（或基站区）组成。位置区可由一个或若干个小区（或基站区）组成。为了呼叫移动台，可在一个位置区内所有基站同时发为了呼叫移动台，可在一个位置区内所有基站同时发寻呼信号。寻呼信号。移动交换业务区：移动交换业务区：一个一个MSC管辖的区域。管辖的区域。一个一个MSC区

20、可以由一个或若干个位置区组成。区可以由一个或若干个位置区组成。公用移动网区：公用移动网区：是由一个公用陆地移动通信网是由一个公用陆地移动通信网(PLMN）提供通信业务）提供通信业务的地理区域。湖南移动的地理区域。湖南移动 一个公用移动网通常包含多个业务区。一个公用移动网通常包含多个业务区。服务区：服务区：由若干个互相联网的由若干个互相联网的PLMN覆盖区组成的区域。在此覆盖区组成的区域。在此区域内，移动用户可以自动漫游。区域内，移动用户可以自动漫游。中国移动中国移动 系统区：系统区：指的是同一制式的移动通信系统的覆盖区，在此区域指的是同一制式的移动通信系统的覆盖区，在此区域中中Um接口技术完全

21、相同。接口技术完全相同。4.2移动通信系统的编号计划移动通信系统的编号计划在移动通信系统中，由于用户的移动性，需要有在移动通信系统中，由于用户的移动性，需要有4种号码种号码对用户进行识别、跟踪和管理。对用户进行识别、跟踪和管理。移动用户的移动用户的ISDN号号MSDN在在GSM系统中称为系统中称为MSISDN（MSDNMobile Station Directory Number）国际移动台标识号国际移动台标识号IMSI（IMSIInternational Mobile Station Identification）国际移动台设备标识号国际移动台设备标识号IMEI（IMEI-Internati

22、onal Mobile Equipment Identification）移动台漫游号移动台漫游号MSRN（MSRNMobile Station Roaming Number）移动用户的移动用户的ISDN号码号码(MSISDN)呼叫移动用户所拔的号码。呼叫移动用户所拔的号码。结构：结构：国际电话字冠国家号码国内有效号码国际电话字冠国家号码国内有效号码 国内有效号码的结构国内有效号码的结构：（我国为：（我国为11位）位）移动网号移动网号H0H1H2H3ABCD 13605191551 移动网号移动网号（13/158/159）识别不同的移动系统）识别不同的移动系统 H0H1H2H3 标识用户所属的

23、标识用户所属的HLR ABCD 用户号码用户号码 MSDN采用采用E.164编码方式，存储在编码方式，存储在HLR和和VLR中中国际移动用户识别码国际移动用户识别码IMSI 唯一的识别一个移动用户的国际通用号码唯一的识别一个移动用户的国际通用号码，为一个，为一个15位数位数字的号码，字的号码，移动用户以此号码发出入网请求或位置登记，移动网据此移动用户以此号码发出入网请求或位置登记，移动网据此查询用户数据此号码也是查询用户数据此号码也是HLR、VLR的主要检索参数。的主要检索参数。CCITT规定规定IMSI的结构为：的结构为：我国我国15位，国际规定最大位，国际规定最大15位位MCCMNCMSI

24、N MCC：国家码：国家码3位位由由CCITT统一分配，我国为统一分配，我国为460；MNC：移动网号：移动网号2位位00：中国移动、：中国移动、01：中国联通；：中国联通；MSIN：网内移动台号，采用等长：网内移动台号，采用等长10位数字编号格式。位数字编号格式。IMSI采用采用E.212编码方式，存储在编码方式，存储在SIM卡、卡、HLR和和VLR中，中，在无线接口及在无线接口及MAP接口上传送。接口上传送。移动用户漫游号码移动用户漫游号码MSRN 系统赋给来访用户的一个临时号码。系统赋给来访用户的一个临时号码。作用：供移动交换机路由选择使用。作用：供移动交换机路由选择使用。当移动台漫游进

25、入其它地区接受来话呼叫时，该地区的移当移动台漫游进入其它地区接受来话呼叫时，该地区的移动系统（动系统（MSV/VLR）必需根据当地编号计划赋予它一个）必需根据当地编号计划赋予它一个MSRN，经由，经由HLR告之告之MSC，MSC据此才能建立至该用据此才能建立至该用户的路由。户的路由。MSRN由被访地区的由被访地区的VLR动态分配动态分配，它是系统预留的号码，它是系统预留的号码，一般不向用户公开，用户拨打一般不向用户公开，用户拨打MSRN号码将被拒绝。号码将被拒绝。国际移动台设备标识号国际移动台设备标识号IMEI这是这是唯一标识移动台设备的号码唯一标识移动台设备的号码，又称移动台串号。，又称移动

26、台串号。该号码由制造厂家永久性地置入移动台，用户和电信部该号码由制造厂家永久性地置入移动台，用户和电信部门均不能改变，门均不能改变，其作用是防止有人使用非法的移动台进其作用是防止有人使用非法的移动台进行呼叫。行呼叫。根据需要，根据需要，MSC可以发指令要求所有的移动台在发送可以发指令要求所有的移动台在发送IMSI的同时发送其的同时发送其IMEI，如果发现两者不匹配，则确定，如果发现两者不匹配，则确定该移动台非法，应禁止使用。该移动台非法，应禁止使用。在在EIR中建有一张中建有一张“非法非法IMEI号码表号码表”，俗称，俗称“黑表黑表”，用以禁止被盗移动台的使用。用以禁止被盗移动台的使用。EIR

27、也可设置在也可设置在MSC中。中。CCITT建议建议IMEI的最大长度为的最大长度为15位。其中，设备型号占位。其中，设备型号占6位，制造厂商占位，制造厂商占2位，设备序号占位，设备序号占6位，另有位，另有1位保留。位保留。我国数字移动网即采用此结构。我国数字移动网即采用此结构。临时移动用户识别码临时移动用户识别码TMSI 为了对为了对IMSI保密，保密，VLR可给来访移动用户分配一个唯一可给来访移动用户分配一个唯一的的TMSI号码，它仅在本地使用，为一个号码，它仅在本地使用，为一个4字节的字节的BCD编码。编码。由各个由各个VLR自行分配。自行分配。位置区识别码位置区识别码LAI 位置区由若

28、干个基站区组成，当移动台在同一位置区内位置区由若干个基站区组成，当移动台在同一位置区内时可不必向系统进行强迫位置登记。当呼叫某一移动用时可不必向系统进行强迫位置登记。当呼叫某一移动用户时，只需在该移动台当前所在的位置区下属的各小区户时，只需在该移动台当前所在的位置区下属的各小区中寻呼即可。中寻呼即可。位置区识别码位置区识别码LAI由三部分组成：由三部分组成：移动国家号移动国家号MCC移动网号移动网号MNCLAC 其中其中MCC、MNC与国际移动用户识别码（与国际移动用户识别码（IMSI）中的）中的编码相同，编码相同，LAC为为2字节字节16进制的进制的BCD码，表示为码，表示为L1L2L3L4

29、。其中。其中L1L2全国统一分配，全国统一分配，L1L2L3L4全为全为0的的编号不用。编号不用。L3L4由各省分配。由各省分配。MSC/VLR 号码号码 用于在七号信令消息中识别用于在七号信令消息中识别MSC/VLR的号码的号码 规定为规定为13S M0 M1M2M3，其中，其中M0M1M2M3的数值与的数值与H0H1H2H3相同。相同。HLR号码号码 在在7信号消息中用来对信号消息中用来对HLR寻址的号码，寻址的号码，HLR的号码规定为的号码规定为13S H0H1H2H30000。切换号码切换号码HON 当进行移动局间切换时，为选择路由，由目标当进行移动局间切换时，为选择路由，由目标MSC

30、(即切即切换要转到的换要转到的MSC)临时分配给移动用户的一个号码。临时分配给移动用户的一个号码。切换号码切换号码HON 的结构与漫游号码的结构与漫游号码MSRN 的结构类似。的结构类似。4.3移动交换信令系统移动交换信令系统4.3.1 移动交换信令系统的结构移动交换信令系统的结构 UM接口A-BIS接口A接口4.3.2 Um空中接口空中接口物理层（第一层）物理层（第一层）数据链路层（第二层）数据链路层（第二层）信令层（第三层）信令层（第三层）物理层物理层LAPDmRRMMCML1L2L3通信管理层通信管理层移动性和安全性管理层移动性和安全性管理层无线资源管理层无线资源管理层Um接口实现了接口

31、实现了MS到到GSM系系统固定部分的物理连接。统固定部分的物理连接。1、物理层、物理层(第一层第一层)GSM系统将无线信道分为两类，物理信道和逻辑信道，逻系统将无线信道分为两类，物理信道和逻辑信道，逻辑信道分为：辑信道分为：业务信道（业务信道（TCH）用于传送用户信息，包括话音或数据用于传送用户信息，包括话音或数据 控制信道（控制信道（CCH）用于传送信令消息，又称为信令信道用于传送信令消息，又称为信令信道4类控制信道：类控制信道：广播信道（广播信道（BCH）：）：下行信道，下行信道，BSMS 公共控制信道（公共控制信道（CCCH）：为系统内移动台所共用：为系统内移动台所共用 专用控制信道（专

32、用控制信道（DCCH）：）：使用时由基站将其分给移使用时由基站将其分给移动台，进行移动台与基站之间的信号传输。动台，进行移动台与基站之间的信号传输。随路控制信道（随路控制信道（ACCH）：）：和别的信道一起使用和别的信道一起使用广播信道（广播信道（BCH）下行信道，下行信道，BSMS 广播信道供基站发送单向广播信息，使移动台与网络同步。广播信道供基站发送单向广播信息，使移动台与网络同步。共有共有3种广播信道：种广播信道：广播控制信道（广播控制信道（BCCH）：）：用于向移动台发送识别和接入网络所需的系统参数。用于向移动台发送识别和接入网络所需的系统参数。例如：位置区标识码（例如：位置区标识码（

33、LAI）、移动网络标识码（）、移动网络标识码（MNC）、）、邻接小区基准频率、接入参数等。邻接小区基准频率、接入参数等。频率校正信道（频率校正信道（FCCH）：）：用于向移动台提供系统的基准频率信号，用于向移动台提供系统的基准频率信号，以使移动台校正其工以使移动台校正其工作频率。作频率。同步信道（同步信道（SCH）：）：向移动台传送同步训练序列，供其捕获与基站的起始同步；向移动台传送同步训练序列，供其捕获与基站的起始同步；同时广播基站识别号码，以使移动台识别相邻的同频基站。同时广播基站识别号码，以使移动台识别相邻的同频基站。公共控制信道（公共控制信道（CCCH）系统内移动台共用系统内移动台共用

34、 公共控制信道用于系统寻呼和移动台接入。公共控制信道用于系统寻呼和移动台接入。共有三种公共控制信道：共有三种公共控制信道：寻呼信道（寻呼信道（PCH）：下行信道，）：下行信道，BSMS 用于寻呼被叫的移动台。用于寻呼被叫的移动台。随机接入信道（随机接入信道（RACH）：上行信道，）：上行信道，MSBS 移动台向系统申请入网信道。（移动台随机提出入网申请，即移动台向系统申请入网信道。（移动台随机提出入网申请，即请求分配一个请求分配一个SDCCH（独立专用控制信道）。（独立专用控制信道）。包含呼叫时移动台向基站发送的第一个消息。包含呼叫时移动台向基站发送的第一个消息。接入准许信道（接入准许信道（A

35、GCH）：下行信道，）：下行信道，BSMS 用于基站对移动台的入网请求做出应答，即分配一个用于基站对移动台的入网请求做出应答，即分配一个SDCCH（独立专用控制信道）或直接分配一个（独立专用控制信道）或直接分配一个TCH（业务信道）。（业务信道）。专用控制信道（专用控制信道（DCCH）随路控制信道（随路控制信道（ACCH）这些信道用于在网络和移动台间传送网络消息以及无线设这些信道用于在网络和移动台间传送网络消息以及无线设备间传送低层信令消息。备间传送低层信令消息。网络消息：主要用于呼叫控制和用户位置登记网络消息：主要用于呼叫控制和用户位置登记 低层信令消息：主要用于信道维护低层信令消息：主要用

36、于信道维护 具体包括以下具体包括以下3种信道种信道 独立专用控制信道（独立专用控制信道（SDCCH）慢速随路控制信道（慢速随路控制信道（SACCH）快速随路控制信道（快速随路控制信道（FACCH）独立专用控制信道（独立专用控制信道（SDCCH）基站和移动台间的双向信道，用于传送呼叫控制基站和移动台间的双向信道，用于传送呼叫控制和位置登记信令信息。和位置登记信令信息。所谓所谓“独立专用独立专用”指的是该信道单独占用一个物理信指的是该信道单独占用一个物理信道，即某个波道中的某个时隙，不和任何道，即某个波道中的某个时隙，不和任何TCH共用物共用物理信道，理信道，犹如七号信令中的公共信令信道一样。犹如

37、七号信令中的公共信令信道一样。它的管理和它的管理和TCH一样，在信令交换过程中可以进行信一样，在信令交换过程中可以进行信道切换。道切换。慢速随路控制信道（慢速随路控制信道（SACCH）该信道总是和该信道总是和TCH或或SDCCH一起使用的。一起使用的。只要基站分配了一个只要基站分配了一个TCH或或SDCCH，就一定同时分配一个对应，就一定同时分配一个对应的的SACCH，它和，它和TCH（SDCCH）位于同一物理信道中，以时）位于同一物理信道中，以时分复用方式插入要传送的信息。（即在传送用户信息期间带传某分复用方式插入要传送的信息。（即在传送用户信息期间带传某些特定信息，例如无线传输的测量报告）

38、些特定信息，例如无线传输的测量报告）SACCH用于信道维护。用于信道维护。在下行方向，在下行方向，基站向移动台发送一些主要的系统参数，使移动台基站向移动台发送一些主要的系统参数，使移动台随时知道系统的最新变化。这些参数和随时知道系统的最新变化。这些参数和BCCH发送的数据类拟，发送的数据类拟，另外再加上一些调整时间提前量或功率电平的控制参数。另外再加上一些调整时间提前量或功率电平的控制参数。在上行方向，在上行方向，移动台向网络报告邻接小区的测量值，供网络进行移动台向网络报告邻接小区的测量值，供网络进行切换时判决使用，同时还向网络报告它当前使用的时间提前量和切换时判决使用，同时还向网络报告它当前

39、使用的时间提前量和功率电平。功率电平。快速随路控制信道（快速随路控制信道（FACCH）该信道传送的信息和该信道传送的信息和SDCCH相同，差别在于相同，差别在于SDCCH是独是独立的信道，而立的信道，而FACCH是寄生于是寄生于TCH中的，故称之为中的，故称之为“随随路路”。用途：在呼叫进行过程中快速发送一些长的信令消息。用途：在呼叫进行过程中快速发送一些长的信令消息。例如，在通话中移动台例如，在通话中移动台越区越区进入另一小区需要立即和网络交换一进入另一小区需要立即和网络交换一些信令消息，如果通过些信令消息，如果通过SACCH传送，因为每传送，因为每26帧才能插入一帧帧才能插入一帧SACCH

40、，速度太慢，所以就，速度太慢，所以就“偷用偷用”TCH信道来传送此消息，信道来传送此消息，被偷用的被偷用的TCH就称之为就称之为FACCH。一次偷用至少。一次偷用至少4帧，这是交织编帧，这是交织编码的需要。码的需要。这种信令传送方式称之为这种信令传送方式称之为“中断中断突发突发”方式，它必须暂时中断方式，它必须暂时中断用户信息的传送。用户信息的传送。为了减小对话音质量的影响，为了减小对话音质量的影响，GSM系统采用了数字信号处理技术系统采用了数字信号处理技术来估计因为插入来估计因为插入FACCH而被删除的话音信号，在接收输出端予以而被删除的话音信号，在接收输出端予以恢复。恢复。GSM系统逻辑信

41、道系统逻辑信道信道名信道名缩写缩写方向方向业务信道业务信道TCHMSBS快速随路控制信道快速随路控制信道FACCHMSBS广播控制信道广播控制信道BCCHMSBS频率校正信道频率校正信道FCCHMSBS同步信道同步信道SCHMSBS随机接入信道随机接入信道RACHMSBS寻呼信道寻呼信道PCHMSBS接入准许信道接入准许信道AGCHMSBS独立专用控制信道独立专用控制信道SDCCHMSBS慢速随路控制信道慢速随路控制信道SACCHMSBS逻辑信道类型逻辑信道类型逻辑逻辑信道信道控制信道控制信道CCH业务信道业务信道TCH专用控专用控制信道制信道DCCH随路控随路控制信道制信道ACCH独立专用独

42、立专用控制信道控制信道SDCCH公共控公共控制信道制信道CCCH广播信道广播信道BCHFCCH/BCCH1SCH/BCCH2BCCH/BCCH3下行线下行线下行线下行线上行线上行线PCH AGCHRACHSACCHFACCH下行下行/上行线上行线GSM系统逻辑信道系统逻辑信道 为了节省无线资源，信道按一定方式构成组合信道，为了节省无线资源，信道按一定方式构成组合信道，每个每个组合信道占用一个物理信道。组合信道占用一个物理信道。常用的三种组合信道：常用的三种组合信道：TCH+FACCH+SACCH BCH+CCCH SDCCH+SACCH2、数据链路层（第二层）、数据链路层（第二层）第二层协议称

43、为第二层协议称为LAPDm，主要目的是在移动台和基站之间建立可靠主要目的是在移动台和基站之间建立可靠的专用数据链路。的专用数据链路。LAPDm是在是在ISDN的的LAPD协议基础上作少量修改形成的。协议基础上作少量修改形成的。主要不同主要不同之处在于取消帧定界标志（之处在于取消帧定界标志（Flag）和帧校验序列（）和帧校验序列（FCS），），因为其功因为其功能已由能已由TDMA系统的定位和信道纠错编码完成。系统的定位和信道纠错编码完成。此外还定义了多种简缩的帧格式用于各种特定的情况。此外还定义了多种简缩的帧格式用于各种特定的情况。LAPD协议LAPDm定义的定义的5种帧格式种帧格式格式格式B是

44、最基本的一种帧，和是最基本的一种帧，和LAPD帧基本相同帧基本相同。地址字段：地址字段：增设一个业务接入点标识增设一个业务接入点标识SAPI=3，表示是，表示是短消息短消息。SAPI=0的帧优先级高的帧优先级高于于SAPI=3的帧。的帧。控制字段：控制字段：定义了两类帧：定义了两类帧：I 帧：帧：用于专用控制信道（用于专用控制信道（SDCCH、SACCH、FACCH）UI帧：帧：用于除用于除RACH外的所有控制信道。（外的所有控制信道。（BCCH FCCH SCH PCH AGCH）帧格式帧格式A对应对应U帧和帧和S帧帧格式格式 A地址字段地址字段控制字段控制字段长度指示字段长度指示字段填充比

45、特填充比特格式格式 B地址字段地址字段控制字段控制字段长度指示字段长度指示字段信息字段信息字段填充比特填充比特格式格式 A长度指示字段长度指示字段填充比特填充比特格式格式 B长度指示字段长度指示字段信息字段信息字段填充比特填充比特格式格式 CLAPDm的帧格式的帧格式 帧格式帧格式A和和B用于用于AGCH、PCH和和BCCH信道。信道。这些下行信道的信息自动重复发送，无需证实，因此不需这些下行信道的信息自动重复发送，无需证实，因此不需要控制字段；要控制字段；所有移动台都要收听这些信道，因此不需要地址字段。所有移动台都要收听这些信道，因此不需要地址字段。B传送传送UI帧，帧，A纯粹起填充作用。纯

46、粹起填充作用。帧格式帧格式C仅一个字节，专门用于仅一个字节，专门用于RACH。实际上它并不是。实际上它并不是LAPDm帧，只是由于接入消息的信息量少，所以就赋予帧，只是由于接入消息的信息量少，所以就赋予一个最简化的结构。一个最简化的结构。3、信令层（第三层）、信令层（第三层）第三层是收发和处理信令消息的实体，包括三个功能子层：第三层是收发和处理信令消息的实体，包括三个功能子层：无线资源管理（无线资源管理（RR）移动性管理（移动性管理（MM）连接管理（连接管理（CM）RRMMCML3 无线资源管理（无线资源管理（RR）作用：对无线信道进行分配、释放、切换、性能监视和控制。作用：对无线信道进行分配

47、、释放、切换、性能监视和控制。共定义了八个信令过程。共定义了八个信令过程。移动性管理（移动性管理（MM）作用：完成移动台位置更新过程作用：完成移动台位置更新过程定义了定义了7个过程：移动用户位置更新、定期更新、鉴权、开机接入、关个过程：移动用户位置更新、定期更新、鉴权、开机接入、关机退出、机退出、TMSI重新分配、设备识别重新分配、设备识别 连接管理（连接管理（CM）作用：负责呼叫控制，包括补充业务和作用：负责呼叫控制，包括补充业务和SMS（短消息）的控制。（短消息）的控制。由于有由于有MM子层的屏蔽，子层的屏蔽，CM子层已感觉不到用户的移动性。子层已感觉不到用户的移动性。其控制机理继承其控制

48、机理继承ISDN，包括去话建立、来话建立、呼叫中改变传输包括去话建立、来话建立、呼叫中改变传输模式、模式、MM连接中断后呼叫重建和连接中断后呼叫重建和DTMF传送等五个信令过程。传送等五个信令过程。4.3.3 A-bis接口信令接口信令 GSM系统将基站系统系统将基站系统(BSS)进一步分解为进一步分解为基站收发信系统基站收发信系统（BTS）和基站控制器（）和基站控制器（BSC）两部分）两部分，它们之间的接口它们之间的接口称为称为A-bis。一个一个BSC可以控制分布于不同地点的多个可以控制分布于不同地点的多个BTS，对于小型，对于小型基站系统也可以合二为一。基站系统也可以合二为一。BTSBT

49、SBTSBSCMSCA-bisA A-bis接口信令也是三层结构。接口信令也是三层结构。A-bis接口信令接口信令第二层采用第二层采用LAPD协议协议；A-bis接口信令接口信令第三层有三个实体第三层有三个实体：业务管理过程：业务管理过程：GSM标准定义标准定义 SAPI=0 对应的第二层逻辑链路称为对应的第二层逻辑链路称为RSL(无线信令链路无线信令链路)网络管理过程：网络管理过程：尚未标准化尚未标准化 SAPI=62 对应的第二层逻辑链路称为对应的第二层逻辑链路称为OML(操作和管理链路操作和管理链路)第二层管理过程第二层管理过程：LAPD定义定义 SAPI=63 对应的第二层逻辑链路称为

50、对应的第二层逻辑链路称为L2ML(第二层管理链路第二层管理链路)GSM规范将规范将BTS的管理对象分为四类，它们是：的管理对象分为四类，它们是：无线链路无线链路层、专用信道、控制信道和收发信机，相应定义了四个管层、专用信道、控制信道和收发信机，相应定义了四个管理子过程。理子过程。无线链路层管理过程无线链路层管理过程 负责无线通路数据链路层的建立和释放以及透明消负责无线通路数据链路层的建立和释放以及透明消息的转发；息的转发；专用信道管理过程专用信道管理过程 负责负责TCH、SDCCH和和SACCH的激活、释放、性能的激活、释放、性能参数和操作方式控制以及测量报告等；参数和操作方式控制以及测量报告