新一代移动通信工程教学PPT第4章 GSM系统组网技术.pptx

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1、4.1 GSM4.1 GSM系统的业务及其特征系统的业务及其特征分类分类号号电信业务类型电信业务类型编号编号电信业务名称电信业务名称实现阶段实现阶段1话音传输1112电话紧急呼叫E1E12短消息业务212223点对点MS终止的短消息业务点对点MS起始的短信息业务小区广播短消息业务E3AFS3MHS接入31先进消息处理系统接入A4可视图文接入414243可视图文接入子集1可视图文接入子集2可视图文接入子集3AAA5智能用户电报传送51智能用户电报A6传真61交替的语音和3类传真 透明 非透明E2A62自动3类传真 透 明 非透明FSFS注：E1必需项，第一阶段以前提供；E2必需项，第二阶段以前提

2、供；E3必需项，第三阶段以前提供；A附加项；FS待研究；MS移动台；MHS消息处理系统。表表4-1 GSM电信业务分类电信业务分类4.2 GSM系统的组成OSS：操作支持子系统 BSS：基站子系统 NSS：网路子系统NMC：网路管理中心 DPPS：数据后处理系统 SEMC：安全性管理中心PCS：用户识别卡个人化中心 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：移动台图图4-1 GSM

3、系统组成4.2.1 移动台(MS)图4-2 移动台的功能结构4.2.2 基站子系统(BSS)BTS 基站收发信台 BIE 基站接口设备BSC 基站控制器 MSC 移动业务交换中心SM 子复用设备 TC 码变换器图4-3 一种典型的BSS组成方式4.2.3 网路子系统(NSS)n移动业务交换中心(MSC)n访问用户位置寄存器(VLR)n归属用户位置寄存器(HLR)n鉴权中心(AUC)n移动设备识别寄存器(EIR)4.2.4 操作支持子系统(OSS)n需完成许多任务，包括移动用户管理、移动设备管理以及网路操作和维护。n已不包括与GSM系统的NSS和BSS部分密切相关的功能实体，而成为一个相对独立的

4、管理和服务中心。主要包括网路管理中心（NMC）、安全性管理中心（SEMC）、用于用户识别卡管理的个人化中心（PCS）、用于集中计费管理的数据后处理系统（DPPS）等功能实体。4.2.5 GSM系统主要参数表4-2 频带的划分及使用特性GSM900 DCS1800 发射类别业务信道控制信道271KF7W271KF7W 271KF7W 271KF7W 发射频带(MHZ)基站移动台935960890915 1805188017101785 双工间隔45 MHz95 MHz射频带宽200 KHz200 KHz射频双工信道总数124374基站最大有效发射功率射频载波峰值W 30020业务信道平均值W 3

5、7.52.5小区半径KM 最小最大0.535 0.5 35 接续方式TDMA TDMA 调制GMSK GMSK 传输速率kbps 270.833 270.833 全速率话音编译码比特率kbps误差保护139.8 139.8 编码算法RPE-LTP RPE-LTP 信道编码具有交织脉冲检错和1/2编码率卷积码具有交织脉冲检错和1/2编码率卷积码控制信道结构公共控制信道随路控制信道广播控制信道有快速和慢速有有快速和慢速有4.3.1 主要接口图4-4 GSM系统的主要接口A接口、Abis接口、Um接口nA接口定义为网路子系统NSS与基站子系统BSS之间的通信接口从系统的功能实体来说就是移动业务交换中

6、心MSC与基站控制器BSC之间的互连接口。nAbis 接口定义为基站子系统的两个功能实体基站控制器（BSC）和基站收发信台（BTS）之间的通信接口，nUm 接口(空中接口)定义为移动台与基站收发信台(BTS)之间的通信接口 4.3.2 网络子系统内部接口图4-5 网路子系统内部接口示意图B、C、D、E、F、G接口nB接口定义为访问用户位置寄存器(VLR)与移动业务交换中心(MSC)之间的内部接口。nC接口定义为归属用户位置寄存器(HLR)与移动业务交换中心(MSC)之间的接口。nD接口定义为归属用户位置寄存器(HLR)与访问用户位置寄存器(VLR)之间的接口。nE接口定义为控制相邻区域的不同移

7、动业务交换中心(MSC)之间的接口。nF接口定义为移动业务交换中心(MSC)与移动设备识别寄存器(EIR)之间的接口。nG接口定义为访问用户位置寄存器(VLR)之间的接口。4.3.3 GSM 系统与其它公用电信网的接口nGSM系统通过MSC与这些公用电信网互连，其接口必须满足CCITT 的有关接口和信令标准及各个国家邮电运营部门制定的与这些电信网有关的接口和信令标准。nGSM系统与PSTN和ISDN网的互连方式采用7号信令系统接口，其物理链接方式是通过MSC与PSTN或ISDN交换机之间标准2.048 Mbit/s的PCM数字传输实现的。4.3.4 各接口协议图4-6 系统主要接口的协议分层示

8、意图信号层3的互通BSSAP BSS应用部分 SCCP 信令连接控制部分DTAP 直接转移应用部分 MTP 消息传递部分BSSMAP BSS移动应用部分图4-7 A接口信令协议参考模型A接口NSS内部及GSM系统与PSTN 之间的协议TUP 电话用户部分 BSSAP BSS应用部分ISUP ISDN用户部分 SCCP 信令连接控制部分MAP 移动应用部分 MTP 消息传递部分TCAP 事务处理应用部分图4-8 应用于GSM系统的7号信令协议层4.4.1 漫游管理n常规位置更新nIMSI分离nIMSI附着n强迫登记n隐式分离4.4.2 切换管理1、由相同BSC控制的小区间的切换图4-9 相同BS

9、C控制小区间的切换2 由同一MSC，不同BSC控制小区间的切换图4-10 由相同MSC 不同BSC控制小区间的切换3、由不同MSC控制的小区间的切换图4-11 由不同MSC控制小区间的切换4.4.3 安全措施n访问AUC，进行用户鉴权；n无线通道加密；n移动设备确认；nIMSI 临时身份TMSI 的使用。2、无线通道加密图4-12 加密过程4.5.1 网络结构nGSM移动通信网的组织情况视不同国家地区而定 地域大国家可以分为三级(第一级为大区(或省级)汇接局，第二级为省级(地区)汇接局，第三级为各基本业务区的MSC)，中小型国家可以分为两级(一级为汇接中心，另一级为各基本业务区的MSC)或无级

10、。2)在中国电信分营前，移动网和固定网连接点较多。图4-13 移动业务本地网由几个长途编号组成的示意图3)电信和移动分营后，在两网之间设有网关局。PSTN 本地PLMN PLMN长途网图4-14 移动本地网组网图(MSC较少)根据各地方不同情况，移动本地网还有其他组网方式：图4-15 移动本地网组网图(本地未建MSC)图4-16 移动本地网组网图(大规模组网)4.5.1.2 省内数字公用陆地蜂窝移动通信网络结构图4-17 省内数字公用蜂窝移动通信网的网络结构4.5.1.3 全国数字公用陆地蜂窝移动通信网络结构 图4-18 全国数字蜂窝PLMN的网络结构及其与PSTN连接的示意图4.5.2 移动信令网结构图4-19 大区、省市信令网的转接点结构表4-4 国际信号点编码格式NMLDJIHGFEDCBA大区识别区域网识别信令点识别信号区域网编码SANC 国际信号点编码ISPC表中，NML：识别世界编号大区；KD：识别世界编号大区内的地理区域或区域网；CBA：识别地理区域或区域网内的信号点。表4-5 我国国内信号网信号点编码NML和K至D两部分合起来的名称为信号区域网编号，每个国家都分配了一个或几个备用SANC。如果一个不够用(SANC中的8个编码不够用)可申请备用。我国被分配在第4个信号大区，其NML编码为4，区域编码为120，所以SANC的编码是4120。