【資料名稱】：GSM培訓(xùn)膠片

【資料作者】：無

【資料日期】：2004

【資料語言】：中文

【資料格式】：PPT

【資料目錄和簡介】：

GSM系統(tǒng)培訓(xùn)教程
內(nèi)容提要
總述
GSM移動通信系統(tǒng)原理
GSM信令協(xié)議
一、總述
移動通信發(fā)展
蜂窩通信原理
GSM的發(fā)展進(jìn)程

移動通信的發(fā)展歷史
模擬移動通信的缺陷
各個系統(tǒng)之間沒有公共接口，難于實(shí)現(xiàn)漫游
無法與固定網(wǎng)向數(shù)字化推進(jìn)相適應(yīng)
頻譜利用率比較低
安全保密性比較差
業(yè)務(wù)種類受限
移動設(shè)備成本高、體積大
網(wǎng)絡(luò)的管理控制存在問題

數(shù)字移動通信的優(yōu)點(diǎn)
抗干擾能力強(qiáng)
頻譜利用率高
可方便實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)
易于加密
便于網(wǎng)絡(luò)的管理和控制
便于設(shè)備的集成
為什么要發(fā)展第三代？
中國移動用戶發(fā)展
非話業(yè)務(wù)的發(fā)展
IMT－2000目標(biāo)
移動通信發(fā)展的技術(shù)基礎(chǔ)
集成電路的發(fā)展
數(shù)字程控交換技術(shù)的發(fā)展
蜂窩結(jié)構(gòu)的出現(xiàn)
信道與信源編碼的技術(shù)革新
一、總述
移動通信發(fā)展
蜂窩通信原理
GSM的發(fā)展歷程

蜂窩通信原理
移動通信特點(diǎn)
電波傳播環(huán)境十分惡劣
多普勒頻移產(chǎn)生附加調(diào)頻噪聲
移動臺受干擾和噪聲騷擾
移動設(shè)備要求有很大的動態(tài)范圍
頻譜擁擠
建網(wǎng)技術(shù)復(fù)雜

蜂窩通信原理
大區(qū)制
一個基站覆蓋整個城市
通信質(zhì)量差
頻率利用率低
系統(tǒng)容量小




蜂窩通信原理
7小區(qū)頻率重復(fù)再用
基站扇區(qū)化
GSM常用頻率復(fù)用模式
4 3標(biāo)準(zhǔn)復(fù)用模式（GSM體制推薦）
緊密復(fù)用模式
3 3
1 3（NORTEL）
2 6（MOTOROLA）
多重復(fù)用MAP（ERICSSON）
無線頻譜分配
DCS1800頻譜分配
GSM系統(tǒng)頻段
GSM900主頻段（P-GSM）
上行：890MHz-915MHz（移動臺發(fā)，基站收）
下行：935MHz-960MHz（基站發(fā)，移動臺收）
GSM擴(kuò)展頻段（E-GSM）
上行：880MHz-890MHz（移動臺發(fā)，基站收）
下行：925MHz-935MHz（基站發(fā)，移動臺收）
DCS1800頻段
上行：1710MHz-1785MHz（移動臺發(fā)，基站收）
下行：1805MHz-1880MHz（基站發(fā)，移動臺收）
GSM絕對頻道號
GSM900主頻段（P-GSM）
上行：Fl=890 + 0.2  N（MHz）（1N 124）
下行：Fu=Fl + 45（MHz）
GSM擴(kuò)展頻段（E-GSM）
上行： Fl=890 + 0.2 （N-1024）（MHz）
下行： Fu=Fl + 45（MHz）（975N 1023）
DCS1800頻段
上行： Fl=1710.2 + 0.2 （N-512）（MHz）
下行： Fu=Fl + 95（MHz）（512N 885）
一、總述
移動通信發(fā)展
蜂窩通信原理
GSM的發(fā)展進(jìn)程

GSM標(biāo)準(zhǔn)制定委員會
發(fā)展進(jìn)程（一）
1979年，世界無線電管理委員會(WARC)劃定了今后歐洲用于蜂窩移動通信系統(tǒng)的頻段；
1982年，歐洲郵政與電信委員會（CEPT）內(nèi)建立了特別移動組（Groupe Special Mobile)；
1986年，在巴黎建立了GSM永久核心；
1988年，歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會（ETSI）成立，并接管了GSM委員會；

發(fā)展進(jìn)程（二）
發(fā)展進(jìn)程（三）
GSM規(guī)范（一）
GSM規(guī)范（二）
總述－小結(jié)
三類技術(shù)制式
蜂窩通信原理
GSM發(fā)展進(jìn)程
進(jìn)程、規(guī)范內(nèi)容
二、GSM系統(tǒng)原理
業(yè)務(wù)
系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能
無線信道
主要技術(shù)
組網(wǎng)
GSM系統(tǒng)提供的業(yè)務(wù)
承載業(yè)務(wù)
用戶終端業(yè)務(wù)（一）
用戶終端業(yè)務(wù)（二）
補(bǔ)充業(yè)務(wù)（一）
補(bǔ)充業(yè)務(wù)（二）
增強(qiáng)型補(bǔ)充業(yè)務(wù)
業(yè)務(wù)－小結(jié)
承載業(yè)務(wù)
語音、數(shù)據(jù)
用戶終端業(yè)務(wù)
基本、補(bǔ)充、增強(qiáng)
二、GSM系統(tǒng)原理
業(yè)務(wù)
系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能
無線信道
主要技術(shù)
組網(wǎng)
GSM網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)
系統(tǒng)接口
A接口：MSC與BSC間的接口
Abis接口：BSC與BTS間的接口
Um接口：BTS與MS間的接口
B接口：MSC與VLR間的接口
C接口：MSC與HLR間的接口
D接口：HLR與VLR間的接口
E接口：MSC與MSC間的接口
F接口：MSC與EIR間的接口
G接口：VLR與VLR間的接口
H接口：HLR與AUC間的接口


MSC/VLR業(yè)務(wù)區(qū)域
位置區(qū)（Location Area）
GSM各區(qū)域間的關(guān)系
GSM業(yè)務(wù)區(qū)


MSC功能與作用
呼叫處理
呼叫建立、連接與清除
切換過程
移動性管理
位置更新過程
用戶身份識別
移動設(shè)備識別
操作與維護(hù)
數(shù)據(jù)庫管理
測量
人機(jī)接口（MMI）
網(wǎng)間互通
計(jì)費(fèi)

HLR功能與作用
HLR:Home Location Register
用戶識別號（IMSI,MSISDN）
當(dāng)前用戶的VLR（當(dāng)前位置）
業(yè)務(wù)能力、業(yè)務(wù)限制信息
用戶申請的補(bǔ)充業(yè)務(wù)
補(bǔ)充業(yè)務(wù)信息（例：當(dāng)前轉(zhuǎn)移的電話號碼）
用戶狀態(tài)（registered/deregistered）
移動用戶漫游號（MSRN）傳遞


VLR功能與作用
VLR:Visitor Location Register
移動臺狀態(tài)
部分補(bǔ)充業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)
移動站的位置登記(LAI)
臨時移動用戶識別號(TMSI)管理
MSRN管理



AUC功能與作用
鑒權(quán)（Authentication）
加密（Ciphering )
EIR功能與作用
EIR：Equipment Identity Register
存儲移動設(shè)備分類表(IMEI)
用來管理所有移動臺設(shè)備的國際移動用戶識（IMSI）號碼以及檢查每個移動臺設(shè)備是否為合法設(shè)備。
它包括一個數(shù)據(jù)庫，存儲著所有簽約用戶所使用的移動臺設(shè)備的IMEI號碼等。

白名單、黑名單、灰名單
EIR功能與作用
國際移動設(shè)備識別號(IMEI)
國際移動臺設(shè)備識別碼(IMEI)





型號批準(zhǔn)碼(TAC)：由認(rèn)證中心分配
工廠裝配碼(FAC)：由廠家編碼，表示制造廠家及最后裝配地。
序列號(SNR)： 由廠家分配
版本級別(VL)： 由認(rèn)證中心確定，與TAC關(guān)聯(lián)。
IMEI查詢流程
PSTNMS呼叫流程
國際移動用戶識別號(IMSI)
國際移動用戶識別碼(IMSI)






移動國家號碼(MCC):中國為460.
移動網(wǎng)號(MNC):移動為00，聯(lián)通：01.
移動用戶識別碼(MSIN):H1H2H3
移動用戶漫游號(MSRN)
移動用戶漫游號碼：
位長10位
VLR臨時分配給用戶的一個號碼
與該MSC所屬HLR有一定聯(lián)系
在VLR中與IMSI一一對應(yīng)





臨時移動用戶識別號(TMSI)

臨時移動用戶識別碼(TMSI)
提高IMSI使用的安全性
本地分配的4字節(jié)的BDC編碼
移動用戶ISDN號碼(MSISDN)
移動用戶ISDN號碼(MSISDN)





國家號碼(CC):中國為86
MAC：移動接入碼 ，=139(8、7、6、5、0、1)
移動用戶號：H0H1H2H3ABCD
H0H1H2H3：：HLR識別碼，由總部統(tǒng)一分配到本地網(wǎng)；H0=0
ABCD：移動用戶號，由HLR自行分配

基站子系統(tǒng)(BSS)組成
基站控制器－BSC
基站收發(fā)信機(jī)－BTS
無線操作維護(hù)中心－OMC-R
碼變換器－TC(Transcoder)
E1 典型結(jié)構(gòu)
A接口
BSC的一般結(jié)構(gòu)
BSC的功能作用
實(shí)現(xiàn)A接口物理層規(guī)定(PCM/E1)
實(shí)現(xiàn)A接口No.7號信令功能(SP)
實(shí)現(xiàn)Abis接口物理層規(guī)定(PCM/E1)
實(shí)現(xiàn)Abis接口數(shù)據(jù)鏈路層(LAPD)
實(shí)現(xiàn)A接口與Abis接口間信道交換功能
實(shí)現(xiàn)部分網(wǎng)絡(luò)層的功能
實(shí)現(xiàn)無線資源管理(RR)
實(shí)現(xiàn)BSS管理應(yīng)用部分的功能
實(shí)現(xiàn)切換功能等
BTS的一般結(jié)構(gòu)
BTS的功能作用
實(shí)現(xiàn)Abis接口物理層規(guī)定(PCM/E1)
實(shí)現(xiàn)Abis接口數(shù)據(jù)鏈路層(LAPD)
實(shí)現(xiàn)BTS管理功能
實(shí)現(xiàn)部分無線資源管理(RR)
實(shí)現(xiàn)Um接口物理層規(guī)定(PCM/E1)
實(shí)現(xiàn)Um接口數(shù)據(jù)鏈路層(LAPDm)
實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)跳頻功能
實(shí)現(xiàn)信道加密、解密功能
實(shí)現(xiàn)信道編譯碼、交織與解交織功能
實(shí)現(xiàn)調(diào)制與解調(diào)功能
發(fā)信機(jī)
實(shí)現(xiàn)用戶基帶數(shù)據(jù)到射頻信號的轉(zhuǎn)換
上變頻
信號激勵
功率放大
功率控制

收信機(jī)
實(shí)現(xiàn)射頻信號到用戶基帶數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換
低噪聲放大
下變頻
信號激勵
自動增益控制（AGC）
信號場強(qiáng)提�。≧SSI）

天饋系統(tǒng)
實(shí)現(xiàn)射頻信號的合路與分路，控制帶外的雜散，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)規(guī)定的扇區(qū)分布等。
在需要時，實(shí)現(xiàn)上下行信號的雙工功能，抑制收發(fā)信干擾。
BTS信令處理
Um接口數(shù)據(jù)鏈路層：Dm信道鏈路接入?yún)f(xié)議LAPDm
Abis接口數(shù)據(jù)鏈路層：D信道鏈路接入?yún)f(xié)議LAPD
Abis接口與Um接口間信令協(xié)議轉(zhuǎn)換
無線信道管理

Abis接口信道分配示意
Abis接口連接方式
BSS鏈路連接結(jié)構(gòu)
碼變換器(Transcoder)
TC功能
全稱：Transcoder Rate Adaptor Unit
語音編解碼功能（FR、EFR）
非連續(xù)發(fā)射功能（DTX）
數(shù)據(jù)速率適配功能
與BTS的遠(yuǎn)端通信功能
MS結(jié)構(gòu)


用戶識別模塊(SIM)


用戶固定數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)臨時數(shù)據(jù) 業(yè)務(wù)相關(guān)數(shù)據(jù)
IMSI TMSI使用的語言
Ki LAI話費(fèi)數(shù)據(jù)
接入控制級Kc
安全算法禁止的PLMN
位置區(qū)識別碼(LAI)與CI
位置區(qū)識別碼(Location Area Identity)





小區(qū)全球識別碼(Cell Global Identity)
GSM的功能分層
GSM的功能層
傳輸(Transmission)
用戶信息（話音或數(shù)據(jù)）
信令消息（物理層到網(wǎng)絡(luò)層）
無線資源管理(RR)
建立和釋放MS到MSC間的聯(lián)接
有效利用無線和對應(yīng)的陸地資源
完成切換過程
移動性管理
位置管理(MS,HLR/AUC,MSC/VLR)
安全管理
GSM的功能層
通信管理(CM)
呼叫控制
面向電路的業(yè)務(wù)（MSC/VLR,GMSC,HLR,IWF)
路由管理
補(bǔ)充業(yè)務(wù)管理
修改和檢查補(bǔ)充業(yè)務(wù)的實(shí)際配置和狀態(tài)
涉及MS和HLR兩個實(shí)體
短消息業(yè)務(wù)
點(diǎn)到點(diǎn)的短消息(SM-SC)
兩個功能實(shí)體（SMS-GMSC,SMS-IWMSC)
運(yùn)行、維護(hù)和管理(OAM)
用戶全部登記管理，網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行維護(hù)，用戶設(shè)備管理

GSM的功能協(xié)議結(jié)構(gòu)
GSM系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能－小結(jié)
結(jié)構(gòu)
HLR、VLR、AUC、EIR、MSC、
BSC、BTS、TRAU
MS
OMC
功能層
二、GSM系統(tǒng)原理
業(yè)務(wù)
系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能
無線信道
信道類型、幀結(jié)構(gòu)、突發(fā)
主要技術(shù)
組網(wǎng)
GSM的FDMA/TDMA結(jié)構(gòu)
時隙與TDMA幀
空中接口信道
物理信道
邏輯信道
業(yè)務(wù)信道
語音信道
數(shù)據(jù)信道
隨路控制信道
控制信道
廣播控制信道
公共控制信道
專用控制信道
業(yè)務(wù)信道
控制信道
同步信道消息（SCH）
TDMA幀號
基站識別碼：BSIC
(Base Station Identity Code)
BCCH廣播系統(tǒng)消息
位置區(qū)識別號(LAI)
移動臺需監(jiān)視的鄰小區(qū)列表
本小區(qū)使用的頻率列表
小區(qū)識別號
功率控制指示
DTX允許指示
接入控制（例：緊急呼叫，呼叫禁止）
CBCH描述
系統(tǒng)消息類型
系統(tǒng)消息１
小區(qū)信道描述
RACH控制參數(shù)
系統(tǒng)消息２
鄰小區(qū)說明
PLMN允許指示
RACH控制參數(shù)



系統(tǒng)消息３
小區(qū)識別號
位置區(qū)識別號
控制信道說明
小區(qū)選擇參數(shù)
RACH控制參數(shù)




系統(tǒng)消息類型

系統(tǒng)消息４
位置區(qū)識別號
小區(qū)選擇參數(shù)
RACH控制參數(shù)
CBCH信道說明
系統(tǒng)消息５
鄰小區(qū)說明




系統(tǒng)消息６
小區(qū)識別號
位置區(qū)識別號
小區(qū)選項(xiàng)
PLMN允許指示
系統(tǒng)消息７，８
系統(tǒng)消息４的擴(kuò)展
小區(qū)重選參數(shù)


系統(tǒng)消息發(fā)送時間
GSM復(fù)幀類型（一）
GSM復(fù)幀類型（二）
TCH復(fù)幀
BCCH/CCCH復(fù)幀
SDCCH復(fù)幀
組合復(fù)幀
TDMA超幀與超高幀
GSM突發(fā) and TDMA幀
GSM突發(fā)類型
GSM突發(fā)類型
GSM突發(fā)類型
語音信道編碼
控制信道編碼
數(shù)據(jù)信道編碼
語音信道交織（對角交織）
語音對角交織
控制信道交織（矩形交織）
數(shù)據(jù)信道交織（對角交織）
信道編碼和交織
無線信道－小結(jié)
幀、復(fù)幀、超幀、超高幀
信道類型
突發(fā)類型
復(fù)幀類型
編碼、交織
二、GSM系統(tǒng)原理
業(yè)務(wù)
系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能
無線信道
主要技術(shù)
組網(wǎng)
主要技術(shù)（一）
頻率復(fù)用
GMSK調(diào)制
話音編碼
非連續(xù)傳輸（DTX）
收發(fā)時隙偏差和時間提前

主要技術(shù)（二）
非連續(xù)接收（DRX）
分集技術(shù)、均衡技術(shù)
切換技術(shù)
功率控制技術(shù)
跳頻技術(shù)

GSM4×3標(biāo)準(zhǔn)復(fù)用模式
GSM 3 3 標(biāo)準(zhǔn)復(fù)用模式
復(fù)用方式
３個基站９個扇區(qū)
特點(diǎn)
不增加新基站
容量增加（有限）
抗干擾措施
GSM空中接口調(diào)制
GSM調(diào)制頻譜
語音編解碼功能－FR

RPE－LTP：規(guī)則脈沖激勵－長時線性預(yù)測編 碼
功能 ：13K RPE－LTP <-> 64K PCM
幀長 ：20ms
速率 ：13Kb/s
MOS ：3.6
復(fù)雜度：4.7MIPS
抗干擾能力：7dB，BER＝一類0.61%，二類8.3%
語音編解碼功能－EFR

ACELP ：代數(shù)碼本激勵線性預(yù)測編碼
功能 ：13K ACELP <-> 64K PCM
幀長 ：20ms
速率 ：12.8Kb/s
MOS ：4.0
復(fù)雜度：18.1MIPS
抗干擾能力：優(yōu)于FR（BER很高時－4％，13％， 一樣）
使用DTX的意義－1
通過限制無用信息的發(fā)送：
減少空間干擾
降低發(fā)信機(jī)功率，延長MS的電池使用時間
使用DTX的意義－2
定量分析
=40％
D=8dB
C/I>3dB
等效于頻率復(fù)用距離減少20%～50%
收發(fā)時隙偏差與時間提前
不連續(xù)接收(DRX)
傳播損耗
自由空間傳播損耗
慢衰落－分集
由地形起伏、建筑物及障礙物的遮蔽等引起慢衰落（陰影衰落）
快衰落－均衡
由各種反射物和散射體產(chǎn)生的直射波、反射波和散射波的相互干擾和串?dāng)_，以及多普勒（Doppler）頻移等產(chǎn)生的快衰落（多徑衰落）
均衡－多徑衰落
分集技術(shù)和合并技術(shù)
分集
空間、極化、頻率
合并技術(shù)
選擇、最大比、等增益、開關(guān)式
空間分集
均衡
切換
目的
準(zhǔn)則
援救切換
連接上的傳輸質(zhì)量。傳輸誤碼率、無線傳輸?shù)穆窂綋p耗、傳播時延等。
減小干擾
比較相應(yīng)小區(qū)的每個鄰近小區(qū)的上下行鏈路的質(zhì)量。實(shí)際使用移動臺和幾個鄰近小區(qū)的下行路徑損耗。
業(yè)務(wù)量切換
以BTS 負(fù)荷為基礎(chǔ)，可以選擇那些由于其它原因接近切換的移動臺。
雙頻切換
支持同層網(wǎng)絡(luò)間優(yōu)先級切換(PL)
支持多層網(wǎng)絡(luò)間優(yōu)先級切換(HCS)
在切換候選小區(qū)排隊(duì)中體現(xiàn)不同層的優(yōu)先級
支持網(wǎng)絡(luò)負(fù)載原因的切換
支持速度原因的切換
支持其他常規(guī)原因的切換

避免頻繁切換
采用改進(jìn)的濾波技術(shù)，去除測量數(shù)據(jù)中因衰落造成的抖動，保證測量數(shù)據(jù)更準(zhǔn)確，切換更真實(shí)。
設(shè)置不對稱的切換邊界只有當(dāng)鄰區(qū)的信號比本小區(qū)的信號好到一定程度時才切換。
采用強(qiáng)行遲滯方法，一次切換后必須經(jīng)過一定的時間才能切回原小區(qū)。
在多層網(wǎng)時，啟動速度原因切換。

功率控制
靜態(tài)
6級
動態(tài)
15級
快速功率控制
>2dB
移動臺跳頻工作過程
跳頻參數(shù)
Mobile Allocation (MA)
Mobile Allocation Indication Offset (MAIO)
Hopping Sequence Number (HSN)
HSN=0Cyclic
HSN=1-63Pseudo Random Hopping
ARFCN=Absolute Radio Frequency
Channel Number

主要技術(shù)－小結(jié)
多址技術(shù)、調(diào)制、信源編碼、頻率復(fù)用
DTX、功率控制、跳頻、切換
分集、均衡、信道編譯碼
DRX、收發(fā)時隙偏差和時間提前
二、GSM系統(tǒng)原理
業(yè)務(wù)
系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能
無線信道
主要技術(shù)
組網(wǎng)
公眾陸地移動網(wǎng)(PLMN)結(jié)構(gòu)
PLMN的組網(wǎng)-移動業(yè)務(wù)本地網(wǎng)
移動業(yè)務(wù)本地網(wǎng)
本地移動業(yè)務(wù)網(wǎng)設(shè)置原則
本地網(wǎng)設(shè)置在長途編號區(qū)為２位或３位的地區(qū)
４位長途區(qū)號地區(qū)，歸入２位或３位區(qū)號的本地網(wǎng)
每個移動業(yè)務(wù)本地網(wǎng)設(shè)立一個或多個HLR
每個移動業(yè)務(wù)本地網(wǎng)設(shè)立一個或若干個MSC（移動端局）
長途編號區(qū)為二位、三位、四位地區(qū)可設(shè)立MSC
每個MSC可劃分成若干個蜂窩小區(qū)
第個MSC與局所在地的長途局和市話匯接局相連（話務(wù)
良足夠大時可與本地市話端局相連）
PLMN的組網(wǎng)-省內(nèi)蜂窩通信網(wǎng)
省內(nèi)數(shù)字蜂窩移動通信網(wǎng)


省內(nèi)數(shù)字蜂窩網(wǎng)構(gòu)成
由省內(nèi)的各移動業(yè)務(wù)本地網(wǎng)組成
省內(nèi)設(shè)若干移動業(yè)務(wù)匯接中心TMSC/VLR（二級匯
接中心、省級匯接中心）
單獨(dú)設(shè)置：不帶VLR 基站，只作匯接。
混合設(shè)置：既起接作用，又可作移動端局，與基站相連，
可帶用戶
省內(nèi)網(wǎng)中每一移動端局與兩個匯接中心相連
二級匯接中心間采用網(wǎng)狀網(wǎng)
兩個MSC間業(yè)務(wù)大時可設(shè)話音專線



全國PLMN網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)-PSTN互連
全國數(shù)字蜂窩PLMN移動網(wǎng)絡(luò)
全國數(shù)字PLMN組成
大區(qū)單獨(dú)設(shè)立一級移動業(yè)務(wù)匯接中心
各大區(qū)的一級匯接中心之間網(wǎng)狀網(wǎng)連接
各省的二級匯接中心與相應(yīng)的一級匯接中心連接
與PSTN網(wǎng)的連接
PSTN電話網(wǎng)五級結(jié)構(gòu)
與PSPDN互連
非分級型數(shù)據(jù)終端：（經(jīng)PAD），由MSC端局接
入PSPDN網(wǎng)的PAD
分組型數(shù)據(jù)終端：GPRS系統(tǒng)的GSN接入PSPDN
數(shù)字移動系統(tǒng)７號信令網(wǎng)結(jié)構(gòu)
數(shù)字蜂窩PLMN信令網(wǎng)
信令網(wǎng)組成
SP（信令點(diǎn)）、SL（信令鏈路）和STP（信令轉(zhuǎn)接點(diǎn)）
SP:MSC/VLR、EIR、HLR/AUC
SL:兩接點(diǎn)間的PCM鏈路的一個或多個時隙
STP:轉(zhuǎn)接信令
LSTP(低級信令轉(zhuǎn)接點(diǎn)):每省設(shè)置2-4個LSTP
HSTP(高級信令轉(zhuǎn)接點(diǎn)):每大區(qū)設(shè)置一個HSTP
三級信令網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)
數(shù)字移動采用專用信令網(wǎng)結(jié)構(gòu)
每個SP至少連接兩個LSTP
每個LSTP至少連接兩個HSTP
HSTP雙平面結(jié)構(gòu)：每個HSTP分設(shè)A、B平面

組網(wǎng)－小結(jié)
本地網(wǎng)－省移動網(wǎng)－全國移動網(wǎng)
三級匯接
三、信令協(xié)議
概述
基本概念
GSM系統(tǒng)協(xié)議結(jié)構(gòu)
數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議
網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議
呼叫信令流程
為什么規(guī)定協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)?
協(xié)議為何分功能實(shí)體和層次?
大任務(wù)的復(fù)雜性
便于模塊化的演進(jìn)
對于單個功能模塊的修改或增加，而不影響其余模塊
支持端到端的對應(yīng)關(guān)系
匹配網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性

層次化系統(tǒng)設(shè)計(jì)
分層封裝－消息頭的概念
端到端協(xié)議
OSI 參考模型
Layer 1 - 物理層
Layer 2 - 數(shù)據(jù)鏈路層
數(shù)據(jù)鏈路層
Layer 2 尋址
Layer 3 - 網(wǎng)絡(luò)層
Layer 3 - 網(wǎng)絡(luò)
Layer 3 尋址
GSM系統(tǒng)協(xié)議結(jié)構(gòu)
兩個主要協(xié)議群
1、7號信令協(xié)議群
A接口
NSS內(nèi)部接口
GSM與其余網(wǎng)絡(luò)接口
2、GSM專用協(xié)議群：
Abis接口、Um接口
移動C7信令協(xié)議群
協(xié)議層名稱
MTP－消息傳遞部分
SCCP－信令連接控制部分
MAP－移動應(yīng)用部分
TCAP－事物處理應(yīng)用部分
BSSAP－基站子系統(tǒng)應(yīng)用部分
TUP－電話用戶部分
ISUP－ISDN用戶部分
GSM系統(tǒng)專用協(xié)議群
為何同樣功能有不同的協(xié)議堆？
中繼、透明傳輸
協(xié)議概述－小結(jié)
協(xié)議層次結(jié)構(gòu)
物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層
GSM的兩類協(xié)議群
三、信令協(xié)議
概述
數(shù)據(jù)鏈路層
概述
結(jié)構(gòu)特性
LAPD和LAPDm協(xié)議分析
網(wǎng)絡(luò)層
呼叫信令流程
概述（一）
概述（二）
GSM系統(tǒng)鏈路層協(xié)議示意圖
結(jié)構(gòu)特性
1、基本幀結(jié)構(gòu)
基本幀結(jié)構(gòu)
2、分段和重組
幀長度
A接口：272字節(jié)，直接沿用于SS7，能滿足所有信令需要，不用分段；
Abis接口：264字節(jié)，對應(yīng)于上層消息的260字節(jié)；
LAPDm：需要分段，受限于無線接口最大幀長（23字節(jié)）。

重組
利用幀中的附加信息，該信息表示當(dāng)前幀是否是最后一段。
3、檢測和糾錯
檢測手段：
LAPD和MTP：16位CRC校驗(yàn)；BER>4*10E-3時
LAPDm：物理層已提供這一功能；

用途：
1、檢測錯誤，請求重發(fā)；
2、監(jiān)視鏈路質(zhì)量，通知OMC。
有線：填充幀，BER>4*10E-3時
無線：利用SACCH定時傳送，計(jì)算無效幀數(shù)。

檢測和糾錯
消息傳遞的方式
確認(rèn)式：重發(fā)；
非確認(rèn)式：只發(fā)送一次；
e.g：系統(tǒng)消息、測量報告
循環(huán)計(jì)數(shù)器：檢測幀重復(fù)和丟失
發(fā)送窗長：K，應(yīng)答足夠大。
Lapdm：K＝1，即發(fā)送－等待。不會造成過大影響。無線信道是交替編排，信令幀通常一次只有一幀。（在FACCH情況下有影響）。

檢測和糾錯
如何進(jìn)入確認(rèn)操作方式：
SABM、UA

如何退出確認(rèn)操作方式：
DISC、UA
4、復(fù)用
功能不同而又相互獨(dú)立的消息流在同一條數(shù)據(jù)鏈路上傳遞的可能性。

SAPI：業(yè)務(wù)接入點(diǎn)識別源于ISDN
DLCI：數(shù)據(jù)鏈路連接識別OSI的正式術(shù)語
LAPD
SAPI＝0、62、63
TEI：對應(yīng)不同的TRX單元
LAPDm
SAPI＝0、3


5、流量控制
目的：
控制每個信息流，使局部過載不會導(dǎo)致全局災(zāi)害。

方法：向信息流的實(shí)際源通知出錯情況；
簡化處理：延遲發(fā)送確認(rèn)；
停－走控制：只LAPD和MTP有此功能。

真正的控制是通過高層對呼叫的控制，達(dá)到減少系統(tǒng)流量。
三、鏈路層協(xié)議分析
LAPD、LAPDm、MTP2
LAPD 功能
LAPDm 功能
幀結(jié)構(gòu)
LAPD 的幀結(jié)構(gòu)（一）
LAPD 的幀結(jié)構(gòu)（二）
LAPD 的幀結(jié)構(gòu)（三）
MTP2幀結(jié)構(gòu)－FISU
MTP2幀結(jié)構(gòu)－LSSU
MTP2幀結(jié)構(gòu)－MSU
LAPDm 的幀結(jié)構(gòu)（一）
LAPDm 的幀結(jié)構(gòu)（二）
LAPDm 的幀結(jié)構(gòu)（三）
LAPDm 的幀結(jié)構(gòu)（四）
誤碼檢測和糾錯
流量控制（一）
流量控制（二）
流量控制（三）
LAPD 和LAPDm 的比較（一）
LAPD 和LAPDm 的比較（二）
LAPDm協(xié)議（ Um接口第二層）
數(shù)據(jù)鏈路層小結(jié)
三、信令協(xié)議
概述
數(shù)據(jù)鏈路層
網(wǎng)絡(luò)層
概述
Abis接口
A接口
呼叫信令流程
概述
網(wǎng)絡(luò)層的路由功能
提供信息在非相連實(shí)體間的連接，包括不同協(xié)議間
復(fù)用
為不同的應(yīng)用功能提供相互獨(dú)立的路由連接
Abis接口
ABIS接口
Abis接口協(xié)議
網(wǎng)絡(luò)層
非透明
BTSM、業(yè)務(wù)管理
透明
DTAP、SS
L3消息格式
消息鑒別器
消息鑒別
1：無線鏈路管理
4：專用信道管理
6：公共信道管理
8：TRX管理
T
指示消息是否為透明消息
EM
備用
無線鏈路管理
功能
與BSC間傳遞有關(guān)無線鏈路的通信狀態(tài)
建立、釋放、錯誤指示
EST REQ、EST IND、ERR IND、REL REQ、REL IND等
或利用無線鏈路傳遞L3消息
DATA REQ、DATA IND等

無線鏈路管理
通用格式
公共信道管理
BCCH上有新的系統(tǒng)消息
CCCH負(fù)載
尋呼
信道請求
立即指配
注：都包括信道號部分
TRX管理
SACCH填充
指示在SACCH上有系統(tǒng)消息發(fā)送
射頻資源指示
指示一個TRX上空閑信道的干擾電平
過載指示
CCCH過載


專用信道管理
包括對TCH、SDCCH等信道的激活、模式修改、預(yù)處理測量報告等
路由功能
L3的4類消息中大多包括信道號，與L2的TEI一起，可以尋址唯一的MS。
透明消息的傳遞
利用無線鏈路的數(shù)據(jù)傳遞功能，L3消息可以在BTS中透明傳輸。
透明的L3消息格式
協(xié)議鑒別PD
無線接口的協(xié)議鑒別器（PD）

如何區(qū)別CC和SS？
TI：事物處理標(biāo)識符
由發(fā)出方實(shí)體設(shè)置
A接口
A接口協(xié)議
A接口協(xié)議說明
基于SS7的MTP和SCCP
基站應(yīng)用部分（BSSAP）
BSS 管理應(yīng)用部分 (BSSMAP)
無線資源管理 (RR) and BSC管理
使用SCCP的無連接業(yè)務(wù)
直接傳遞應(yīng)用部分 (DTAP)
呼叫控制消息 (CM)
移動管理消息 (MM)
SCCP面向連接業(yè)務(wù)
A接口協(xié)議功能示意圖
網(wǎng)絡(luò)層部分
MTP3
信令網(wǎng)絡(luò)測試（SNT）
信令網(wǎng)絡(luò)管理（SNM）
信令連接控制（SCCP）

A接口消息格式（圖）
業(yè)務(wù)信息字節(jié)（SIO）
用于執(zhí)行消息分配。
業(yè)務(wù)指示：（SI）4比特
SI編碼

信令網(wǎng)絡(luò)管理
功能
提供信令網(wǎng)絡(luò)出錯時的重組
控制擁塞時的流量
為了保持信令點(diǎn)間的業(yè)務(wù)處理能力，SNM需要激活新的信令鏈路；
當(dāng)原有鏈路恢復(fù)時，進(jìn)行相反的操作，以恢復(fù)正常的操作
信令網(wǎng)絡(luò)管理
編碼
H1H0 Message type
0---0001 倒換倒回消息 (CHM):
001 (11h)倒換命令
010 (21h)Chan倒換應(yīng)答 (COA)
101 (51h)倒回 (CBD)
110 (61h)倒回應(yīng)答 (CBA)
00--0010 緊急倒換 (ECM):
01 (12h)緊急倒換命令 (ECO)
10 (22h)緊急倒換應(yīng)答 (ECA)
00--0011 流量控制 (FCM):
01 (13h)傳輸受控消息 (TFC)
10 (23h)信令路由阻塞測試 (RCT)

信令網(wǎng)絡(luò)測試
功能
發(fā)起測試的信令點(diǎn)傳送的測試消息到對端
測試消息包括固定碼型、信令鏈路選擇、DPC、OPC
等待對方回送同樣消息作為應(yīng)答

編碼

MTP3的功能
SNM和SNT和起來構(gòu)成GSM中的MTP3消息層，共同完成功能有：
信令鏈路管理功能：激活、去活、測試
信令業(yè)務(wù)管理功能：倒換、到回、業(yè)務(wù)流量控制
信令路由管理功能：分配信令在哪條No.7鏈路上傳遞

SCCP功能
信令連接控制部分
提供連接和無連接的網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)，傳送電路相關(guān)或無關(guān)的信息
控制邏輯信令連接
SCCP的網(wǎng)絡(luò)尋址功能示意圖
SCCP的標(biāo)號域
SLS：信令鏈路選擇
指邏輯路由分配，最多16條
OPC、DPC
源點(diǎn)碼、目的點(diǎn)碼，用于MSC和一個BSC之間
SCCP消息類型
連接請求、確認(rèn)
連接釋放、釋放完成
數(shù)據(jù)傳輸：對SCCP透明傳輸
單元數(shù)據(jù)傳輸：傳遞無連接數(shù)據(jù)
SCCP連接建立
CR：連接請求
包括源參考地址：SLR
CC：連接確認(rèn)
包括源參考地址：SLR；
目的參考地址：DLR
目的地址就是CR中的SLR

這樣一個應(yīng)答過程完成了SCCP的連接，這里的SLR和DLR與呼叫是一一對應(yīng)。

SCCP連接釋放
RLSD：釋放消息
包括SLR和DLR
RLC：釋放完成
只有DLR
這個規(guī)程完成后，雙方釋放相應(yīng)的資源，包括釋放SLR和DLR。相應(yīng)的資源可以用于下一次操作。
小結(jié)
Abis接口
4種消息類別
與MS的對應(yīng)，信道號、時隙號
A接口
信令網(wǎng)絡(luò)測試
信令網(wǎng)絡(luò)管理
倒換、倒回
SCCP
連接的建立、釋放、與呼叫對應(yīng)的邏輯關(guān)系
三、信令協(xié)議
概述
數(shù)據(jù)鏈路層
網(wǎng)絡(luò)層
呼叫信令流程
移動主叫
移動被叫
位置更新
切換
移動主叫（一）
移動主叫（二）
移動主叫（三）
移動被叫（一）
移動被叫（二）
位置更新（一）
位置更新（二）
BSC內(nèi)部切換
MSC內(nèi)部切換
內(nèi)容回顧
總述
GSM移動通信系統(tǒng)原理
GSM信令協(xié)議

回顧一 － 總述
移動通信發(fā)展
模擬、數(shù)字、3G
蜂窩通信原理
大區(qū)制、頻率復(fù)用、GSM頻段
GSM的發(fā)展進(jìn)程
GSM涵義由來
1982、1992、1995
12個規(guī)范系列

回顧二 － GSM系統(tǒng)原理
業(yè)務(wù)
承載、電信、補(bǔ)充、增強(qiáng)
系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能
NSS
HLR、VLR、EIR、AUC、MSC
IMEI、IMSI、TMSI、MSRN、MSISDN
回顧二 － GSM系統(tǒng)原理
無線信道
幀結(jié)構(gòu)
時隙、TDMA幀、復(fù)幀、超幀、超高幀
信道類型
TCH（Speech/Data）
CCH
BCCH、CCCH、SDCCH、ACCH
突發(fā)
NB、DB、FB、SB、AB
交織
回顧二 － GSM系統(tǒng)原理
關(guān)鍵技術(shù)
多址技術(shù)、調(diào)制、信源編碼、頻率復(fù)用
DTX、功率控制、跳頻、切換
分集、均衡、信道編譯碼
DRX、收發(fā)時隙偏差和時間提前
組網(wǎng)
業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)
本地、省、全國
匯接層次
三級匯接
回顧三 － 信令協(xié)議
概述
層次結(jié)構(gòu)（L1、L2、L3）
GSM系統(tǒng)協(xié)議結(jié)構(gòu)
NSS：7號
BSS：專用
數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議
LAPDm、LAPD、MTP2
回顧三 － 信令協(xié)議
網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議
Abis接口：四個功能
A接口：MTP3、SCCP
呼叫信令流程
移動主叫、被叫
位置更新
切換
GSM系統(tǒng)培訓(xùn)教程
GSM移動通信系統(tǒng)原理
（結(jié)束）