GSM移动通讯及协议
GSM规范及移动通信
GSM规范及移动通信《GSM 规范及移动通信》在当今高度信息化的社会，移动通信已经成为人们生活中不可或缺的一部分。
从日常的沟通交流到商业活动的开展，从娱乐消遣到紧急救援，移动通信的身影无处不在。
而 GSM 规范作为移动通信领域的重要基石，为全球范围内的移动通讯提供了统一的标准和规范，极大地促进了移动通信的发展和普及。
GSM 是 Global System for Mobile Communications 的缩写，也就是全球移动通信系统。
它是由欧洲电信标准协会（ETSI）制定的一个数字移动通信标准。
GSM 规范的出现，解决了以往模拟移动通信系统中存在的诸多问题，如频谱利用率低、通话质量不稳定、安全性差等。
GSM 规范的核心特点之一是采用了数字信号处理技术。
与模拟信号相比，数字信号具有更强的抗干扰能力和更高的频谱利用率。
这意味着在相同的频谱资源下，GSM 系统能够支持更多的用户进行通信，同时保证了通话的清晰和稳定。
而且，数字信号还便于进行加密处理，提高了通信的安全性，保护了用户的隐私。
在网络架构方面，GSM 系统主要由移动台（MS）、基站子系统（BSS）和网络子系统（NSS）三大部分组成。
移动台就是我们日常使用的手机等终端设备，它负责与基站进行通信。
基站子系统则包括基站收发信机（BTS）和基站控制器（BSC），主要负责无线信号的收发和管理。
网络子系统包括移动交换中心（MSC）、归属位置寄存器（HLR）、拜访位置寄存器（VLR）等，负责完成用户的呼叫控制、位置管理、鉴权认证等功能。
GSM 规范还定义了一系列的空中接口协议，用于规范移动台与基站之间的通信。
其中，最为关键的是时分多址（TDMA）技术。
通过将时间划分为不同的时隙，多个用户可以在同一频率上分时复用，从而实现了频谱资源的高效利用。
此外，GSM 规范还规定了频率分配、调制方式、编码方式等一系列技术参数，确保了不同厂家生产的设备能够相互兼容，实现全球范围内的漫游。
GSM协议讲解
GSM信令系统在网络侧，即MSC、HLR、VLR、EIR之间均采用和OSI 7层结构一致的7号信令系统。
在用户接入侧，即MSC和基站间及空中接口均采用和ISDN用户－网络接口（UNI）一致的三层结构；网络侧信令着眼于系统互连。
由7号信令支持的统一的MAP信令使GSM系统可以容易地实现广域联网和国际漫游；灵活的智能网结构便于系统引入智能业务，实现快速增值；用户侧信令着眼于业务综合接入，便于未来各类ISDN业务的引入，为向个人通信发展奠定基础。
1、层次结构GSM中采用了OSI的分层协议结构。
其中下一层协议为上一层协议提供服务，上一层协议利用下一层所提供的功能，上下层之间通过原语进行通信。
在建立连接之后，对等层之间形成逻辑上的通路。
2、Um接口信令系统Um接口是MS与BTS之间的接口。
从表1可以得知，Um接口的链路层为LAPDm，它是在固定网ISDN的LAPD 协议基础上作少量修改形成的。
修改原则是尽量减少不必要的字段以节省信道资源。
由于TDMA系统提供了定位和信道纠错编码，因此取消了帧定界标志和帧校验序列。
另外，还定义了许多简短的帧格式用于各种特定的情况。
Um接口的网络层是收发和处理信令消息的实体。
它包括了RR（无线资源管理）、MM（移动管理）、CM（呼叫管理）三个子层;其中RR层指的是在无线电接口上的传输进行管理的规约，并提供MS和BSC之间的稳定链路。
BSS实现RR的大部分功能，主要涉及无线接口、Abis接口和A接口，其它功能模块还涉及七号信令接口。
MM层一是管理包括位置数据在内的用户数据库，二是管理鉴权操作，SIM，HLR和AUC。
NSS(主要是MSC)是CM层的一个重要要素。
3、A接口信令系统A接口是BSC与MSC之间的接口。
物理层是数字传输2048KBIT/S的E1线路，具体标准见G.703，G.704。
数据链路层基于7号信令系统MTP2。
网络层为MTP3和SCCP共同组成。
提示使用SCCP的识别负责识别高层消息。
《GSM系统的结构》课件
GSM系统具有全球通用性、 覆盖范围广和通信质量高 等特点，为用户提供了便 利和高效的通信服务。
未来GSM系统将注重提高通 信速度、增加容量和提升网 络安全等方面的发展。
总结
1 GSM系统的重要性及 2 GSM系统的发展历程 3 GSM系统的主要特点
应用价值
及未来趋势
及优势
GSM系统在现代通信中起 到至关重要的作用，促进 了全球通信的发展。
GSM系统经历了多年的发 展，未来将继续发展新的 无线技术和应用领域。
物理层负责无线信号的传输；数 据链路层负责数据的传输和错误 检测等。
GSM系统的安全机制
1
GSM系统的安全机制简介
GSM系统采用加密算法和身份验证等安全机制，确保通信内容不被窃听和篡改。
2
GSM系统的加密算法
GSM使用A5家族的加密算法，包括A5/系统的身份验证方式
移动设备通过与基站建立连接，实现与其他设备的通信，包括语音通话和短信交互。
GSM系统的通信协议
GSM系统的通信协议简介
GSM系统的通信协议是一组规定 了通信格式和协议的标准，确保 不同设备之间的互通。
通信协议的分层结构
各层协议的功能及作用
通信协议分为物理层、数据链路 层、网络层和应用层等不同层级， 每层负责不同的功能。
GSM系统通过SIM卡中的密钥和设备识别码进行身份验证，确保通信安全。
GSM系统的未来发展
GSM系统的无线技术发 展趋势
GSM系统将继续发展新的无 线技术，如5G和物联网，以 满足不断增长的通信需求。
GSM系统未来的应用领 域
未来GSM系统将应用于更多 领域，如智能交通、智能家 居和工业控制等。
GSM系统的未来发展方 向
GSM协议剖析全球系统移动通信的通信标准
GSM协议剖析全球系统移动通信的通信标准全球系统移动通信（Global System for Mobile Communications，简称GSM）是一种用于手机通信的国际标准。
GSM协议是GSM网络的核心部分，它规定了移动通信设备之间的通信规则和数据传输方式。
本文将对GSM协议进行详细的剖析，以了解全球系统移动通信的通信标准。
1. GSM协议的基本概念GSM协议是一套通信协议，用于在GSM网络中控制和管理通信。
它定义了从手机到基站、基站到网络控制中心之间的通信协议。
GSM协议包括语音信号传输、短信传输、数据传输等方面的规范，确保了手机用户之间的无缝通信。
2. GSM协议的组成部分GSM协议由多个子协议组成，包括物理层协议、数据链路层协议、网络层协议、移动设备管理协议等。
这些协议共同工作，实现了移动通信设备之间的高效通信和数据传输。
2.1 物理层协议物理层协议定义了无线信号的传输方式和频率规范。
它负责将数字信号转化为无线电信号，并在手机和基站之间进行信号传输。
2.2 数据链路层协议数据链路层协议负责将物理层传输的无线信号转化为数据包，并进行流量控制和差错校验。
它还负责对数据进行分段和重新组装，并确保数据的准确无误地传输。
2.3 网络层协议网络层协议是GSM协议中最重要的一部分。
它负责寻址、路由和转发数据包，并实现了移动设备与网络之间的连接。
网络层协议还负责用户鉴权、信息传递等功能，确保用户可以顺畅地进行通信。
2.4 移动设备管理协议移动设备管理协议用于管理移动设备的注册、注销、控制等操作。
它负责管理手机用户的状态信息，包括用户的位置信息、服务状态等。
3. GSM协议的优势和应用GSM协议作为全球系统移动通信的通信标准，具有以下优势：3.1 全球应用GSM协议是一种全球通用的通信标准，几乎所有的国家和地区都支持GSM网络。
用户可以在不同国家之间切换使用手机，享受到便捷的国际通信服务。
3.2 高质量通信GSM协议提供了高质量的语音通信和数据传输服务。
GSM移动通信及协议栈
GSM移动通信及协议栈移动通信是指通过无线电技术实现移动设备之间的通信。
GSM （Global System for Mobile Communications）是一种数字移动通信标准，被广泛用于全球范围内的手机通信。
本文将介绍GSM移动通信的原理及其协议栈的组成以及各层的功能与作用。
一、GSM移动通信原理GSM移动通信采用时分多址（TDMA）技术进行信道复用，这意味着每个时间片都可以分配给不同的用户进行通信。
该技术的使用可以提高频谱利用效率，允许同时传输多个用户的信息。
GSM移动通信系统由多个基站组成，每个基站都可以覆盖一个特定的区域，称为小区。
当用户使用手机进行通话时，手机会与基站进行连接，基站负责提供信号传输和接收。
二、GSM协议栈的组成GSM协议栈由多个层级组成，每个层级都有相应的功能和作用。
1. 物理层（Physical Layer）物理层是GSM协议栈的最底层，负责无线电信号传输和接收。
它规定了信号的调制与解调方式，包括信道编码、信号传输速率等。
2. 数据链路层（Data Link Layer）数据链路层负责将物理层传输的比特流转换为帧的形式，以及进行差错检测和纠正。
这一层还负责多路复用和信道管理，确保数据的可靠传输。
3. 网络层（Network Layer）网络层负责路由选择和移动性管理。
它负责处理与用户终端的连接，并将数据包传输到目标终端。
4. 传输层（Transport Layer）传输层主要负责数据的分段和重新组装，确保数据的可靠性和完整性。
它还提供了流量控制和拥塞控制机制。
5. 会话层（Session Layer）会话层负责建立、管理和终止通信会话。
它定义了不同通信实体之间如何开始、结束和保持会话。
6. 表示层（Presentation Layer）表示层负责数据的格式转换和加密解密。
它确保数据在通信实体之间的交换时能够被正确理解。
7. 应用层（Application Layer）应用层提供了将数据传输到具体应用程序的接口。
移动通信标准
移动通信标准移动通信是指通过无线电波传输声音、图像和数据的方式进行通信。
为了确保不同移动通信设备之间的互操作性和互联互通，制定了一系列的移动通信标准。
这些标准规定了移动通信设备之间的通信协议、信号传输格式和接口等内容，使得不同厂商生产的移动通信设备能够在相同的标准下相互通信。
一、GSM标准GSM（Global System for Mobile Communications）是全球最常用的移动通信标准之一。
GSM标准采用了时分多址技术（TDMA），将频谱划分为一系列时间片，多个用户按照时间片的顺序依次发送和接收信号，实现多用户同时进行通信。
GSM标准规定了移动通信设备的空中接口协议、语音编解码算法和数据传输速率等内容，为全球范围内的移动通信提供了基础。
二、CDMA标准CDMA（Code Division Multiple Access）是另一种常用的移动通信标准。
与GSM标准不同，CDMA标准采用的是码分多址技术，即将多个用户的信号通过不同的编码方式区分开来，然后再合并在一起传输。
CDMA标准具有抗干扰能力强、系统容量高等优点，被广泛应用于美国和亚洲等地区。
三、LTE标准LTE（Long Term Evolution）是一种基于IP网络的下一代移动通信标准。
LTE标准采用了正交频分多址技术（OFDMA），可以更高效地利用频谱资源，提供更高的数据传输速率和更低的延迟。
由于LTE标准的突出优势，它已经成为了全球范围内4G移动通信的主流标准。
四、5G标准随着移动通信的发展和用户需求的不断增长，5G标准应运而生。
5G标准是指第五代移动通信标准，目标是提供更高的数据传输速率、更低的时延和更广的覆盖范围。
5G标准采用了大规模MIMO、蜂窝网络和网络切片等关键技术，将为移动通信带来新的革命性变化。
总结移动通信标准的制定和发展对于推动移动通信技术的创新和进步起到了至关重要的作用。
GSM、CDMA、LTE和5G等标准的不断演进，使得人们可以更加方便快捷地进行移动通信，并且享受到更多的服务和应用。
GSM网络及协议
ET9103
Immediate Assignment Command
（Rnd Nbr，TDMA Frame Nbr，Chan ，TA） ， ， ） Req， Res， 如CM Serv Req，Pag Res， Loc Update Req等 Req等
ST3101
UI Imm Assignment / Imm Ass Ext SABM [L3 Info]（SDCCH） ） UA [L3 Info]
GSM网络及协议 网络及协议
一、GSM网络结构 二、GSM协议结构 三、空中接口协议 四、A接口协议 五、MAP协议 六、智能网(CAMEL) 七、通用分组无线业务（GPRS） 八、新业务 九、向3G的过渡
一、GSM网络结构
EIR
GCR
中继交换机 MS BTS BSC MSC 或GMSC
CBC
专用控制信道 SACCH（慢速随路控制信道） FACCH（快速随路控制信道） SDCCH（独立专用控制信道） 小区广播信道CBCH
2、空中接口协议 04.02:：GSM Public Land Mobile Network (PLMN) access reference configuration 04.03 ：Mobile Station - Base Station System (MS - BSS) interface Channel structures and access capabilities 04.04： layer 1 General requirements 04.05： Data Link (DL); layer General aspects 04.06： Mobile Station - Base Station System (MS - BSS) interface Data Link (DL) layer specification 04.07 ：Mobile radio interface signalling layer 3; General aspects 04.08 ： Mobile radio interface layer 3 specification 04.10 ： Mobile radio interface layer 3; Supplementary services specification; General aspects 04.11 ： Point-to-Point (PP) Short Message Service (SMS) support on mobile radio interface 04.12 ： Short Message Service Cell Broadcast (SMSCB) support on the mobile radio interface".
GSM数字移动通信系统介绍(PPT 83页)
用户鉴权
三、GSM系统的控制与管理
1、GSM识别码 2、 位置区划分 3、位置登记/删除 4、用户管理 5、鉴权与加密 6、呼叫处理过程 7、越区切换/漫游
*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
A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
TACS DCS1800
-HSCSD CDMA2000
NMT450 PCS1900
-GPRS TD-SCDMA
NMT900 PDC
-EDGE
IS95A-CDMA IS95B-CDMA
80S
90S
2001
各类主要蜂窝系统概况
频率
多址方 式
使用的国家或地区
模拟 蜂窝 系统
AMPS TACS
上行 825-845 下行 870-890
信道的帧结构
01 2
1超高帧=2048超帧=2715648TDMA帧
2047
1超帧=1326TDMA帧=51复帧(26帧) 或 26复帧(51帧)
012
0
1
GSM协议Um接口协议
GSM协议Um接口协议协议名称：GSM协议Um接口协议一、引言GSM（Global System for Mobile Communications）是一种全球通信标准，用于移动电话和数据传输。
GSM协议定义了移动通信的各个方面，包括用户与网络之间的接口。
其中，Um接口是GSM系统中无线电接口的一部分，用于连接移动设备和基站。
二、目的本协议旨在详细描述GSM协议Um接口的相关规范和要求，以确保移动设备和基站之间的无线通信能够顺利进行。
通过遵循本协议，可以确保Um接口的稳定性、可靠性和互操作性。
三、范围本协议适用于所有使用GSM技术的移动设备和基站，涵盖了Um接口的各个方面，包括物理层、数据链路层和网络层。
四、术语和缩略语在本协议中，以下术语和缩略语具有如下定义：1. GSM：全球移动通信系统（Global System for Mobile Communications）。
2. Um接口：GSM系统中无线电接口的一部分，用于连接移动设备和基站。
3. 物理层：GSM协议中处理无线信号传输的层级。
4. 数据链路层：GSM协议中处理数据帧传输和错误检测的层级。
5. 网络层：GSM协议中处理数据传输和路由的层级。
五、物理层规范1. 频率范围：Um接口的频率范围应符合GSM标准规定的频段。
2. 信道编码：Um接口应使用GSM标准规定的信道编码方案。
3. 调制方式：Um接口应使用GSM标准规定的调制方式，如GMSK（Gaussian Minimum Shift Keying）。
4. 功率控制：Um接口应支持功率控制机制，以确保信号质量和功耗的平衡。
5. 信道切换：Um接口应支持信道切换功能，以确保移动设备在基站之间的无缝切换。
六、数据链路层规范1. 帧结构：Um接口的数据链路层帧结构应符合GSM标准规定的格式，包括帧头、帧中继承和帧尾。
2. 帧同步：Um接口应支持帧同步机制，以确保数据链路层帧的正确传输和接收。
GSM通信协议-链路层
1
GSM系统信令协议－链路层
•概述 •结构特性 •LAPD和LAPDm协议分析 •MS在LAPDm层的相关操作
2
一、概述（一）
协议类型 GSM的链路层协议主要有三种：LAPD，LAPDm和MTP LAPD是用于BTS 和BSC之间的Abis口的协议 LAPDm是用于BTS和MS之间的Um口的协议 MTP是用于BSC和MSC之间的A口的协议、以及MSC、VLR、
Inter-MSC Interface
5
二、结构特性
•帧结构 •分段和重组 •检错和纠错 •复用 •流量控制
6
二、基本帧结构
01111110
信息比特
01111110
起始标志
终止标志
帧
：将要传送的信息构造成比单个比
特大的单位
关键问题：比特的起止位置
插“0”技术，帧长度可变，头尾标志可共用。
7
1、基本帧结构
HLR、SS7网络中间
LAPD：D信道的链路接入协议（从ISDN修改） LAPDm：m代表移动，为GSM特有。 MTP：消息传输协议
3
一、概述（二）
链路支撑速率 LAPD和MTP：在64Kb/s的电路上传送 LAPDm：有两种传递方式，与使用的无线信道有关 强占方式，FACCH；9.2Kb/s 慢速随路方式：SACCH；0.368Kb/s
SCCP Signalling Connection Control Part MAP Mobile Application Part TCAP Transaction Capability Application Part ISUP ISDN User Part MTP Message Transfer Part
GSM通信协议详解
GSM通信协议详解在GSM中，移动通信系统被划分为多个不同的子系统。
其中最重要的是移动站子系统（Mobile Station Subsystem，MSC）和基站子系统（Base Station Subsystem，BSS）。
移动站子系统包括了移动设备（如手机）和SIM卡（Subscriber Identity Module）以及与之相连的电信网络。
基站子系统由多个基站控制器（Base Station Controller，BSC）和多个基站（Base Transceiver Station，BTS）组成。
BTS是一个无线基站，用于无线信号的传输和接收。
GSM使用了时分多址（Time Division Multiple Access，TDMA）的技术，这意味着不同用户在同一频段上具有不同的时间时隙。
在一个GSM 网络中，时隙被划分为不同的帧，每个帧有8个时隙。
每个时隙的时间长度为0.577毫秒。
在GSM通信协议中，移动设备和基站之间的通信过程有以下步骤：首先，当移动设备打开时，它会与最近的基站进行连接并进行注册。
在注册过程中，移动设备会发送一个注册请求消息，包含了设备的信息和位置。
基站会将这些信息发送到MSC，以便它能够知道设备的位置。
一旦设备成功注册，MSC和BSC之间的通信会建立起来。
这是通过GSM的调度和控制信道进行的。
MSC负责管理通信的路由和交换，而BSC 负责管理与移动设备之间的无线信号的传输和接收。
一旦通话建立起来，语音数据就会通过GSM的语音信道传输。
GSM使用了自适应多速率编解码技术（Adaptive Multi-Rate Codec，AMR）来优化语音数据的传输质量。
在GSM中，移动设备还可以发送和接收短信。
短信可以通过GSM的短信信道进行传输。
GSM协议还定义了一些其他的功能，如数据传输、位置更新、漫游等。
总之，GSM通信协议是一种用于移动通信的标准。
它由移动站子系统和基站子系统组成，使用时分多址技术来实现多用户的同时通信。
GSM协议Um接口协议
GSM协议Um接口协议协议名称：GSM协议Um接口协议一、引言GSM（Global System for Mobile Communications）是一种全球通用的移动通信标准，它定义了移动通信系统中各个组件之间的接口和协议。
其中，Um接口是GSM系统中无线电接口的一部分，负责连接移动设备（如手机）和基站之间的通信。
本协议旨在详细描述GSM协议Um接口的标准格式和相关要求。
二、范围本协议适用于所有使用GSM协议Um接口的移动通信系统，包括但不限于GSM网络、GPRS网络和EDGE网络。
三、术语和定义在本协议中，以下术语和定义适用：1. GSM：全球移动通信系统（Global System for Mobile Communications），一种全球通用的移动通信标准。
2. Um接口：GSM系统中的无线电接口，用于连接移动设备和基站之间的通信。
3. 移动设备：指使用GSM协议进行通信的移动电话、数据终端等设备。
4. 基站：指GSM网络中的无线电基站，负责与移动设备进行无线通信。
四、Um接口协议规范1. 物理层协议1.1 调制解调器：Um接口使用GMSK调制解调器，支持多种调制速率。
1.2 频率范围：Um接口使用900MHz和1800MHz频段进行通信。
1.3 信道编码：Um接口使用卷积编码进行信道编码。
1.4 信道类型：Um接口包括语音信道和数据信道，分别用于传输语音和数据。
2. 链路层协议2.1 帧结构：Um接口使用固定长度的帧结构，每帧包括同步序列、信道编码信息和数据。
2.2 帧同步：Um接口通过同步序列实现帧同步，确保数据的可靠传输。
2.3 帧错误检测：Um接口使用循环冗余检测（CRC）算法对帧进行错误检测。
2.4 帧重传：Um接口支持帧的自动重传机制，以提高传输的可靠性。
3. 无线资源管理协议3.1 信道管理：Um接口使用TDMA（Time Division Multiple Access）技术进行信道管理，将时间分割为多个时隙，每个时隙用于传输一个信道。
GSM通信协议详解
GSM通信协议详解GSM全名为：Global System for Mobile Communications，中文为全球移动通讯系统，是第二代(2G)移动通信系统，俗称"全球通"，是一种起源于欧洲的移动通信技术标准，是第二代移动通信技术，其开发目的是让全球各地可以共同使用一个移动电话网络标准，让用户使用一部手机就能行遍全球。
目前，我国中国移动、中国联通各拥有一个GSM网，为世界最大的移动通信网络。
GSM系统包括GSM 900：900MHz、GSM1800：1800MHz 及GSM1900：1900MHz等几个频段。
GSM的发展：GSM数字移动通信系统源于欧洲。
早在80年代初，欧洲已有几大模拟蜂窝移动系统在运营，例如北欧的NMT（北欧移动电话）和英国的TACS（全接入通信系统），西欧其他各国也提供移动业务。
但是模拟系统有一些限制：第一，尽管在80年代初的过低估计下，移动业务的潜在需求也远远超过当时模拟蜂窝网的预计容量；第二，运营中的不同系统不能向用户提供兼容性：一个TACS终端不能进入NMT网，一个NMT终端也不能进入TACS网。
为了方便全欧洲统一使用移动电话，需要一种公共的系统。
1982年在欧洲邮电行政大会（CEPT）上成立“移动特别小组”（Group Special Mobile）简称“GSM”，开始制定使用于泛欧各国的一种数字移动通信系统的技术规范。
1990年完成了GSM900的规范，产生一套12章规范系列。
随着设备的开发和数字蜂窝移动通信网的建立，GSM逐渐演变为“全球移动通信系统”（Global System for Mobile Communication）的简称。
GSM通信系统组成：蜂窝移动通信系统主要是由交换网路子系统（NSS）、无线基站子系统(BSS)和移动台（MS）三大部分组成如图2－1所示（1）GSM系统原理其中NSS与BSS之间的接口为“A”接口，BSS与MS之间的接口为“Um”接口。
gsm协议
gsm协议GSM（Global System for Mobile Communications）是一种广泛应用于全球移动通信网络的无线通信协议。
它提供了许多功能，包括语音通话、短信传送和数据传输等。
在GSM协议中，移动通信网络的基本组成部分是移动台、基站子系统（BSS）和网络和交换子系统（NSS）。
移动台是指移动电话或其他设备，它们与基站子系统连接，通过GSM网络与其他移动台进行通信。
基站子系统由基站控制器和多个基站组成，负责与移动台进行无线通信。
网络和交换子系统由移动服务交换中心（MSC）以及其他支持功能的设备组成，负责处理与其他网络的通信和连接管理。
在GSM协议中，所有通信都采用数字信号进行传输。
语音通话的传输采用了时分多址技术，这意味着每个用户都被分配了一个特定的时间槽来发送和接收信息。
短信传送使用了独立于语音通话的通道，并且采用了存储转发的方式，即短信先被存储在短信中心，然后再转发到目标移动台。
数据传输也是通过GSM网络进行，可以支持网页浏览、电子邮件和文件传输等功能。
在GSM协议中，移动台和基站之间的通信分为两个阶段：寻呼和呼叫建立。
在寻呼阶段，移动台通过向基站发送指定码来寻找网络信号，并等待基站的回应。
一旦基站收到移动台的信号，并确认移动台的位置后，就进行呼叫建立。
在呼叫建立阶段，基站向MSC发出请求，以建立与被叫移动台的连接。
MSC通过查询HLR（Home Location Register）来获取被叫移动台的当前位置，然后将建立连接的请求发送到相应的基站。
一旦呼叫建立，移动台和被叫移动台之间就可以进行语音通话、短信传送或数据传输等交流。
当通话结束或传输完成后，移动台和网络会释放连接，以便其他移动台可以使用。
在释放连接后，基站和MSC会更新相应的位置信息，并将移动台从当前的位置注销。
值得注意的是，GSM协议还提供了一些安全机制来保护移动通信的隐私和完整性。
其中之一是鉴权和加密机制，用于确保只有合法用户可以接入网络，并保护通信内容不被窃听或篡改。
gsm协议书范本
gsm协议书范本甲方（提供方）：_____________________乙方（接收方）：_____________________鉴于甲方拥有GSM通信技术及相关设备，乙方需要使用GSM通信技术及相关设备，双方本着平等互利的原则，经友好协商，就GSM通信技术及相关设备的使用达成如下协议：第一条协议目的本协议旨在明确甲乙双方在GSM通信技术及相关设备使用过程中的权利、义务和责任，确保双方的利益得到合理保障。
第二条协议范围1. 甲方同意向乙方提供GSM通信技术及相关设备的使用权。
2. 乙方同意按照本协议的规定使用甲方提供的GSM通信技术及相关设备。
第三条技术与设备1. 甲方提供的GSM通信技术及相关设备应符合国家相关标准和行业规范。
2. 甲方应确保所提供的技术与设备在交付乙方使用前经过充分的测试和验证。
第四条使用条件1. 乙方应按照甲方提供的使用手册和操作指南正确使用GSM通信技术及相关设备。
2. 乙方不得将GSM通信技术及相关设备用于非法用途或违反国家法律法规的活动。
第五条技术支持与维护1. 甲方应向乙方提供必要的技术支持，确保乙方能够顺利使用GSM通信技术及相关设备。
2. 甲方应定期对提供的GSM通信技术及相关设备进行维护和升级。
第六条保密条款1. 双方应对本协议内容及在履行协议过程中知悉的对方商业秘密和技术秘密予以保密。
2. 未经对方书面同意，任何一方不得向第三方披露或使用上述保密信息。
第七条知识产权1. 甲方提供的GSM通信技术及相关设备的知识产权归甲方所有。
2. 乙方使用甲方提供的技术与设备不得侵犯第三方的知识产权。
第八条违约责任1. 如一方违反本协议的任何条款，应承担违约责任，并赔偿对方因此遭受的损失。
2. 违约方应支付违约金，具体数额由双方协商确定。
第九条协议的变更与解除1. 本协议的任何变更或补充应经双方协商一致，并以书面形式确认。
2. 如一方严重违约，另一方有权解除本协议，并要求违约方承担相应的责任。
第7章GSM移动通信系统
7.1.1 网络结构
GSM系统的网络结构如图7-1所示。由图可见，GSM系统的主要 组成部分可分为移动台（MS，Mobile Station ）、基站子系统（BSS ， Base Station Subsystem）和网络子系统（NSS，Network Switching Subsystem）。
基站子系统（简称基站BS）由基站收发信机（BTS）和基站控制 器（BSC）组成；网络子系统（NSS）包括：移动交换中心（MSC）、 操作维护中心（OMC）、原籍位置寄存器（HLR）、访问位置寄存 器（VLR）、鉴权中心（AUC）和设备标志寄存器（EIR）等组成。 一个MSC可管理多达几十个基站控制器，一个基站控制器最多可控制 256个BTS。MS、BS和网络子系统构成了公用陆地移动通信网，该网 络由MSC与公用交换电话网（PSTN）、综合业务数字网（ISDN）和 公用数据网（PDN）进行互连。
SIM卡的特点和寿命
SIM卡的特点
1. 客户与设备分离； 2. 通信安全可靠； 3. 成本低。
SIM卡的寿命
SIM卡的平均寿命约为4年左右。
2. 基站子系统(BSS)
基站子系统是GSM系统的基本组成部分，它通过无线接口与移 动台相连，进行无线发送、接收及无线资源管理。另一方面，基站 子系统与网络子系统中的移动交换中心（MSC）相连，实现移动用 户与固定网络用户之间或移动用户之间的通信连接。
7.1 GSM系统概述
经过6年的研究、实验和比较，于1988年确定了包括TDMA 技术在内的技术规范，并制定出实施计划。从1990年开始，这 个系统在德国、英国和北欧许多国家投入试用，取得了意想不 到的成功，并走向全球，GSM也演变为Global System for Mobile Communication的缩写，在某种程度上实现了“全球 通”。在GSM标准中，未对硬件进行规定，只对功能和接口 等进行了详细规定，便于不同公司产品的互联互通。GSM包 括两个并行的系统：GSM 900和DCS 1800。这两个系统功能相 同，主要的差异是频段不同。
GSM协议Um接口协议
GSM协议Um接口协议协议名称：GSM协议Um接口协议一、引言GSM（Global System for Mobile Communications）是一种全球通用的移动通信标准，它定义了移动通信系统中各个组件之间的接口协议。
本协议旨在详细描述GSM协议中的Um接口协议，该协议用于连接移动设备（如手机）和基站系统之间的无线接口。
二、范围本协议适用于GSM网络中的Um接口协议，包括移动设备和基站系统之间的无线通信。
三、术语和定义1. GSM：全球移动通信系统，是一种数字移动通信标准。
2. Um接口：GSM网络中移动设备和基站系统之间的无线接口。
3. 移动设备：指使用GSM网络进行通信的移动电话、数据终端等设备。
4. 基站系统：GSM网络中负责无线通信的基站和控制设备的组合。
5. MS（Mobile Station）：移动设备的通用术语，包括移动电话、数据终端等。
6. BTS（Base Transceiver Station）：基站系统中负责无线通信的设备，包括天线和射频传输单元。
7. BSC（Base Station Controller）：基站系统中负责控制和管理基站的设备。
8. MSC（Mobile Switching Center）：GSM网络中负责移动设备的切换和连接的交换中心。
四、Um接口协议1. 概述Um接口协议定义了移动设备（MS）和基站系统（BTS）之间的无线通信规范。
该协议包括物理层、数据链路层和无线资源管理层。
2. 物理层物理层负责无线信号的传输和接收，包括以下功能：- 调制解调：将数字信号转换为模拟信号进行传输，以及将接收到的模拟信号转换为数字信号。
- 频率分配：为每个移动设备分配无线信道，以实现并行通信。
- 功率控制：调整移动设备和基站之间的传输功率，以保持信号质量和网络容量的平衡。
3. 数据链路层数据链路层负责无线信道上的数据传输和错误检测，包括以下功能：- 分帧：将数据分割为适当大小的帧进行传输。
移动通信的网络协议
移动通信的网络协议移动通信的网络协议是支持移动通信系统操作和通信的一套规定。
它定义了移动通信设备和网络之间的通信方式，包括数据传输、错误控制、安全保护等方面的内容。
在移动通信系统中，协议的设计和实施对提高通信质量、保障用户隐私和保护系统安全至关重要。
本文将介绍一些常见的移动通信网络协议，包括GSM、CDMA和LTE。
一、GSM协议GSM（Global System for Mobile Communications）是一种基于TDMA（时分多址）技术的数字移动通信标准。
GSM协议定义了移动设备和基站之间的通信流程。
它包括呼叫建立、呼叫释放、定位管理、身份验证、数据传输等方面的内容。
在GSM系统中，移动设备通过与基站之间的无线连接与网络进行通信。
GSM协议保证了呼叫的可靠性和通信的安全性，对于实现无缝切换和移动性管理等功能起到了重要的作用。
二、CDMA协议CDMA（Code Division Multiple Access）协议是一种基于扩频技术的数字移动通信标准。
CDMA协议允许多个用户同时共享同一频段的通信资源，通过编码将用户的信号进行区分。
CDMA协议包括呼叫管理、资源分配、链路管理等方面的内容。
在CDMA系统中，移动设备通过与基站之间的无线连接与网络进行通信。
CDMA协议具有抗干扰能力强、容量大、覆盖范围广等优点，被广泛应用于3G和4G移动通信系统中。
三、LTE协议LTE（Long Term Evolution）是一种基于OFDM（正交频分复用）技术的4G移动通信标准。
LTE协议定义了移动设备和基站之间的无线通信流程。
它包括系统接入、小区搜索、调度管理、数据传输等方面的内容。
在LTE系统中，移动设备通过与基站之间的无线连接与网络进行通信。
LTE协议通过高速数据传输、低延迟和高系统容量等特性，为移动通信提供了更高的速率和更好的用户体验。
总结：移动通信的网络协议对于保障通信质量和保护用户隐私具有重要作用。
第7章GSM数字蜂窝移动通信系统
1．时隙
如图7-7，对双工载波各用一个时隙构成一个 双向物理信道，这种物理信道共有 125 × 8 = 1000个，根据需要分配给不同 的用户使用。 移动台在特定的频率上和特定的时隙内，以 猝发方式向基站传输信息，基站在相应的频 率上和相应的时隙内，以时分复用的方式向 各个移动台传输信息。
7.1.3 GSM系统的基本特点
⑤ GSM系统具有灵活和方便的组网结构，频 率重复利用率高。 ⑥ GSM系统抗干扰能力强，覆盖区域内的通 信质量高。 ⑦ GSM系统终端设备（手持机和车载机）， 随着大规模集成电路技术的进一步发展，移 动机将向更小型、更轻巧和增强功能趋势发 展。
7.1.4 网络结构及功能
2．网络子系统内部接口
网络子系统由移动业务交换中心（MSC）、 访问用户位置寄存器（VLR）、归属用户位 置寄存器（HLR）等功能实体组成。
2．网络子系统内部接口
图7-5 网络子系统内部接口示意图
2．网络子系统内部接口
（1）D接口：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。 （2）B接口：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。 （3）C接口：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。 （4）E接口：控制相邻区域的不同移动业务交换中心 （MSC）之间的接口。 （5）F接口：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。 （6）G接口：访问用户位置寄存器（VLR）之间的接口。
本章提示
GSM系统是个时分多址系统，其功率发射是 在严格规定的时间窗内，以突发形式不停地 发射；所以接收机与发射机要保持严格地定 时同步。 GSM系统是一个数字蜂窝系统。为了便于系 统管理，它有条件安排9种逻辑信道，如何将 这么多逻辑信道映射到TDMA的物理信道上 （即信道组合）是很值得学习的。
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GSM 移动通信及协议栈基础知识讲座通信研究院陈浩1. 信令基本概念人们要通过交换机接通电话，必须通过交换机发出操作命令。
图1为两个用户通过两个端局进行电话接续的基本信令流程。
主叫发端交换机收端交换机被叫图 1 电话接续基本信令流程以上是最基本的信令流程，当接续需经过多个交换机时，实际的信令比图1要复杂得多。
这些信令的共同特点是：每一个信令都促使交换机产生一个动作。
如摘机信令，话机叉簧闭合，构成直流回路。
在直流回路上有电流通过，可检测到摘机信令，交换机收到后，产生动作，向用户话机送拨号音，通过话机的受话器变成声音信号，送到受话人的耳朵。
因此除了通信时的用户信息（包括语音信息和非话务信息）以外的控制交换机动作的信号，就是信令。
eg2. GSM通信系统概述2.1 系统的组成GSM系统主要是由交换网络子系统（NSS）、无线基站子系统（BSS）和移动台（MS）三大部分组成的。
其系统框图如下：MS：移动台BTS：基站收发信台BSC：基站控制器OMC：操作维护中心MSC：移动交换中心HLR：归属位置寄存器AUC：鉴权中心VLR：拜访位置寄存器EIR：设备识别寄存器SC：短消息中心图 2 GSM系统框图A接口往右是NSS系统，负责呼叫控制功能，呼叫总是通过NSS连接的；它包括MSC、VLR、HLR、AUC和EIR。
A接口往左，Um接口往右是BSS系统，负责无线通道的控制，每个呼叫都通过它连接；它包括BSC和BTS。
Um接口往左是移动台部分，包括移动设备ME和客户识别码SIM。
2.2 交换网络子系统NSS主要完成交换功能和客户数据与移动性管理、安全性管理所需的数据库功能。
NSS由一系列功能实体所构成，各功能实体介绍如下：MSC：是GSM系统的核心，是对位于它所覆盖区域中的MS进行控制和完成话路（TCH）交换的功能实体，也是移动通信与其它公用通信网之间的接口（GMSC）。
它可完成网路接口、公共信道信令系统和计费等功能，还可完成BSS、MSC之间的切换和辅助性的无线资源管理（RR）、移动性管理（MM）和连接性管理（CM）等。
另外，为建立呼叫路由，每个MSC还能完成入口MSC（GMSC）的功能，即查询位置信息的功能。
VLR：是一个数据库，是存储MSC为了处理所管辖区域中MS（统称拜访客户）的来话、去话呼叫所需检索的信息，如：客户的号码，所处位置区域（LA）的识别，向客户提供的服务等参数。
通常VLR是和MSC集成在一块的。
VLR中，用户数据是被暂时存储的。
当用户移动至另一个VLR/MSC区时，用户数据将从旧的VLR中删除，并存储到新的VLR 中。
HLR：也是一个数据库，是存储管理部门用于移动客户管理的数据。
每个移动客户都应在其所属的HLR中注册登记，它主要存储两类信息：一是有关客户的参数；一是有关客户目前所处位置的信息，以便建立至MS的呼叫路由，如：MSC、VLR地址等。
HLR以永久的方式存储用户的基本数据。
在HLR中，唯一变化的数据是用户的当前位置（VLR地址）。
AUC：用于产生为确定移动客户的身份和对呼叫保密所需的鉴权、加密三参数（RAND、SRES、Kc）的功能实体。
EIR：也是一个数据库，存储有关ME 的参数。
重要完成对移动设备的识别、监视、闭锁等功能，以防非法ME的使用。
（注：在我国尚未启用这项功能服务）2.3 无线基站子系统BSS系统是在一定的无线覆盖区中由MSC控制，与MS进行通信的系统设备，它主要负责完成无线发送接收机和无线资源（RR）管理等功能。
功能实体可分为BSC、BTS和码形转换器（TC）。
BSC：具有对一个或多个BTS进行控制的功能，它主要负责无线网路资源的管理、小区配置数据管理、功率控制、定位和切换等，是很强的业务控制点。
BTS：无线接口设备，它完全由BSC 控制，主要负责无线传输，完成无线与有线的转换、无线分集、无线信道加密、跳频等功能。
TC：在Air接口，传输媒介承载的是无线频率，但是通常存在大量PSTN与PLMN 之间的通话，话务信号也要通过固定网传输。
为了使得数字话音信息在无线空中接口上的有效传输。
数字语音信号被压缩至13kbit/s（全速率）或6.5kbit/s（半速率）。
然而在PSTN中的话音的标准速率为64kbit/s，因此必须在网络中提供从一种速率到另一种的转换。
这就是所谓的代码转换器（TC）。
2.4 移动台移动台（MS）就是移动客户设备部分，它由两部分组成，移动终端（ME）和客户识别卡（SIM）。
ME：就是“机”，它可完成话音编码、信道编码、信息加密、信息的调制和解调、信息发射和接收等功能。
SIM：就是“人”，存有认证客户所需的所有信息，用户的识别号码，申请的业务目录和适用的网络。
并能执行一些与安全保密有关的重要信息（即包含鉴权和加密所需的信息），以防止非法客户进入网络。
SIM卡还存储与网路和客户有关的管理数据，只有插入SIM卡后ME才能接入进网。
2.5 操作维护子系统GSM系统还有个操作维护子系统（OMC），它主要是对整个GSM网路进行管理和监控。
通过它实现对GSM网内各种部件功能的监视、状态报告、故障诊断等功能。
3．GSM网的呼叫建立3.1 编号规则1. 移动用户国际ISDN码（MSISDN）MSISDN = CC + NDC + SNMSISDN号码是指主叫客户为呼叫PLMN中客户所需拨的号码。
(用于查询HLR)CC：国家代码，我国为86；NDC：国内目的代码，即网路接入号，中国移动为135 ~ 139，中国联通为130。
SN：用户号码，指向HLR中数据库的项。
中国移动的SN号码结构为：H1H2H3ABCD，其中H1H2H3为每个移动业务本地网的HLR号码，ABCD为移动客户码。
中国联通的SN号码结构为H1H2ABCDE，其中H1H2是每个移动业务本地网的HLR号码，ABCDE是移动客户码。
2. 国际移动客户识别码（IMSI）IMSI =MCC + MNC + MSIN 15位为了在无线路径和整个GSM移动通信网上正确的识别某个移动客户，就必须给移动客户分配一个特定的识别码。
这个识别码就是IMSI号，用于GSM移动通信网所有信令中，这样用户就可以在PLMN中进行登记。
IMSI号存储在SIM卡、HLR和VLR中。
MCC：移动网国家代码，3位，我国为460。
MNC：移动网代码，2位，中国移动为00，中国联通为01。
MSIN：移动用户识别码，10位。
3. 临时移动客户识别码（TMSI）为了对IMSI保密，MSC/VLR可给来访的移动客户分配一个唯一的TMSI号码，即为一个由MSC自行分配的4 bytes BCD编码，仅限在本MSC业务区内使用。
4. 移动客户漫游号码（MSRN）MSRN = CC + NDC + SN被叫客户所归属的HLR知道该客户目前是处于哪一个MSC/VLR业务区，为了提供给入口MSC/VLR（GMSC）一个用于选路由的临时号码，HLR请求被叫所在业务区的MSC/VLR给该被叫客户分配一个MSRN，并将此号码送至HLR，HLR收到后在发给GMSC，GMSC根据此号码选路由，将呼叫接至被叫客户目前正在访问的MSC/VLR交换局。
路由一旦建立此号码就可立即释放。
CC：被访国家代码。
NDC：国内目的代码（服务的网络）。
SN：用户号码，是一临时与IMSI相关的内部号码，指向VLR中的数据库项。
5. 位置区识别码LAILAI用于移动客户的位置更新，具有全球唯一性。
LAI = MCC + MNC + LACMCC：移动客户国家代码，同IMSI中的前三位数字。
MNC：移动网号，同IMSI中的MNC。
LAC：位置区代码，为2 bytes BCD编码，表示为X1X2X3X4。
在一个GSMPLMN网中可定义65536个不同的位置区。
6. 切换号码HONHON是当进行MSC间越局切换时，为选择路由，由目标MSC（即切换要转移到的MSC）临时分配给移动客户的一个号码。
此号码为MSRN号码的一部分。
HON = CC + NDC + SN7. HLR号码HLR号码代表HLR的地址。
中国移动GSM网中的HLR号码结构是客户号码为全0的MSISDN号码，即：1390H1H2H30000。
8. MSC/VLR号码MSC/VLR号码代表MSC的地址。
中国移动GSM网中的MSC/VLR号码结构为1390M1M2M3，其中M1M2的分配同H1H2的分配。
9. 全球小区识别码CGICGI是用来识别一个位置区（LA）内的小区。
CGI = MCC + MNC + LAC + CI = LAI + CI CI：小区识别码。
10. 基站识别码BSICBSIC是用于识别相邻国家的相邻基站的，为6 bit编码。
BSIC = NCC + BCCNCC：国家色码，主要用来区分国界各侧的运营者（国内区别不同的省），为XY1Y2。
X：运营者（移动X = 1，联通X =0）Y1、Y2：分配见下表：BCC：基站色码，识别基站，由运营商设定。
11. 国际移动台设备识别码（IMEI）唯一的识别一个移动台设备的编码，为一个15位的十进制数字。
IMEI = TAC + FAC + SNR + SPTAC：型号批准码，由欧洲型号认证中心分配，6位。
FAC：工厂装配码，由厂家编码，表示生产厂家及其装配地，2位。
SNR：序号码，由厂家分配。
识别每个TAC 和FAC中的某个设备的，6位。
SP：备用，1位。
3.2 GSM网的呼叫建立3.2.1 固定客户至MS呼叫1. 固定网的用户拨打一个移动电话号码。
拨打的号码就是MSISDN。
2. PSTN交换机分析被拨打的号码。
分析的结果就是寻找被叫注册的PLMN所要求的路由信息。
PSTN在NDC的基础上识别移动网，之后它通过最近的网关移动业务交换中心（GMSC）接入移动网。
3. GMSC以PSTN交换机的同样方式分析MSISDN。
作为分析的结果，它获得用户永久注册的HLR地址。
注意：GMSC本身并不拥有被叫的任何位置信息。
用户的位置只能由HLR和VLR两个数据库确定。
然而，此时，GMSC仅知道HLR地址，所以它发送一个消息（其中包含了MSISDN）给HLR。
实际上，该消息就是为了建立呼叫而对被叫的位置进行查询请求，称之为“HLR Enquiry”。
4. HLR分析信息。
它根据MSISDN识别被叫，然后检查它的数据库确定用户位置（结合IMSI）。
注意：每次用户从一个VLR区移动至另一VLR区都会通知HLR，即HLR 知道用户当前登记在哪一个VLR区。
应该指出，HLR并不处理话务。
话务连接需要两个能够提供话音连接的网络单元。
语音连接是网路服务的一种业务，而且只能由MSC处理。
因此，建立话务连接需要两个MSC，第一个MSC是与PSTN交换机相连的网关MSC。