GSM核心网培训

信令协议
GSM系统不同的接口上使用了不同的协议，我们只 关注7号信令系统。 1 、 A 接口：承载有 BSC/MSC 之间的消息类型，以 及 MS/MSC 之间的消息类型。把 BSC/MSC 之间的消息 类型集合在一起称为 BSSMAP（BSS 管理应用部分）， 把MS/MSC之间的消息类型集合在一起称为DTAP（直 接传送应用部分）； 2、 HLR与MSC之间的接口：C接口、HLR与VLR之 间的接口：D接口、MSC之间的接口：E接口、MSC与 VLR之间的接口：B接口、VLR之间的接口:G接口。
位臵更新
位臵更新
IMSI附着 周期性位臵更新 一般性位臵更新

IMSI附着
IMSI附着是指开机时进行位臵更新，结果在MS 的拜访VLR中将MS标志为附着。IMSI附着有三 种可能的情况： 1、长时间没有开机，MS中存放的LAI丢失； 2、关机后开机， MS中存放的LAI与收到的LAI 不一致； 3、关机后开机， MS中存放的LAI与收到的LAI 一致
移动业务本地网的网路结构 （一）
全国可划分为若干个移动业务本地网，划分 的原则是长途区号为 2 位或 3 位的地区为一个移 动业务本地网。每个移动业务本地网中应设立 一个 HLR( 必要时可增设 HLR，HLR 可以是有物理 实体的，也可是虚拟的，即几个移动业务本地 网公用同一个物理实体 HLR，HLR 内部划分成若 干个区域，每个移动业务本地网用一个区域， 由一个业务终端来管理)和一个或若干个移动业 务交换中心 (MSC)， 还可以几个移动业务本地 网共用一个MSC。
GSM系统的编号计划
（一）
移动用户号码（MSISDN） 移动用户号码是指移动用户对外公开 的电话号码，由三部分组成： CC：国家号 NDC：移动业务接入号 SN：移动用户号
86 130 06623337
GSM系统的编号计划
（二）
国际移动用户识别码（IMSI） IMSI 号码是数字 PLMN 网中唯一地识别一个移动用户 的号码，为一个 15 位数字的号码。由三部分组成： MCC：移动国家号码 MNC：移动网号 MSIN：移动用户识别码
一般性位臵更新
一般性的位臵更新是指 MS在开机状态从一个位臵区漫 游进入另一个位臵区。
位臵更新信令流程图
保密措施
分配TMSI号码 临时识别码的设臵是为了防止非法个人或团体通 过监听无线路径上的信令交换而窃得移动客户真实 的客户识别码(IMSI)或跟踪移动客户的位臵。 IMEI识别 鉴权 鉴权的作用是保护网路，防止非法盗用。同时通 过拒绝假冒合法客户的“ 入侵” 而保护GSM移动网 路的客户。在每次登记、呼叫建立尝试、位臵更新 以及在补充业务的激活、去活、登记或删除之前均 需要鉴权。 加密
移动业务本地网的网路结构 （二）
在移动业务本地网中，每个MSC与局所在地 的长途局相连，并与局所在地的市话汇接局相 连。在长途多局制地区， MSC 应与该地区的高 级长途局相连。在没有市话汇接局或话务量足 够大的情况下， MSC 亦可与本地市话端局相连。 当一个MSC覆盖几个长途编号区时，该MSC亦可 和这几个长途编号区的市话汇接局和长途局相 连。每个 MSC 均为数字移动通信网的入口局， 入口局具有为移动终端的呼叫询问呼叫路由的 功能和为呼叫选路至它们终端的目的地 --- 被 叫移动台的功能。
位臵区管理及划分（三）
VLR区、位臵区、小区的关系
VLR区
CI3
VLR区（位置区）
CI2 CI1
位置区2
位置区1
用户状态
移动台客户状态一般是处于MS(客户)开机 (空闲状态)、MS关机和MS忙三种状态之一。 (1) MS开机，网路对它作“附着”标记 (2) MS关机，从网路中“分离”。 (3) MS忙 无线网路分配给MS一个业务信道传送 话音或数据，并在该客户上标注客户”忙”。


归属位臵积存器（ HLR）：HLR 是负责移动用户管 理的数据库，储存所有它管辖用户的的签约数据 和MS的位臵信息。 拜访位臵寄存器（ VLR）：VLR 是一个动态数据库， 负责它所管辖区域内出现的移动用户的数据，包 含处理用户建立、接收呼叫所需的信息。一个VLR 可负责一个或几个MSC区域，可为移动用户分配移 动 用 户 漫 游 号 码 （ MSRN）、 临 时 移 动 用 户 识 别 （TMSI）、并在建立呼叫时从MSC接收到的MSRN、 国际移动用户识别（IMSI）或TMSI中识别出MS。
位臵区管理及划分（二）
VLR可以与一个或多个MSC结合，控制几个小区 内的临时用户的注册，这些小区构成的覆盖区称 为VLR区。MS的位臵更新是在位臵区（LA）之间进 行的，位臵区是几个小区的集合，如果位臵更新 以小区为标准，则太频繁，处理开销就会增大。 MS的位臵更新就是时刻告知系统它当前的LA，网 络按MS注册的当前的LA进行寻呼。当MS由一个 MSC/VLR进入另一个MSC/VLR，新的VLR要从HLR中 拷贝用户信息，HLR通知原MSC/VLR删除这个用户 的信息，同时HLR中的位臵信息就和现有的 MSC/VLR的位臵相关。
GSM
Global System for Mobile communications
介绍
内容提要
1. 2. 3. 4. GSM信令网 GSM系统介绍 GSM的呼叫处理 GSM信令的应用
GSM的网路结构

全国GSM移动通信网的网路结构 省内GSM移动通信网的网路结构 移动业务本地网的网路结构
信令网的寻址方式（二）
子系统号（ SSN）：是 SCCP 使用的本地 寻址信息，用于识别一个节点中的各 个SCCP用户。 全局名（ GT）：主要在始发节点不知 道目的地节点网络地址的情况下使用， 它一般为某种编号计划中的号码。 我国 GSM 信令网 SCCP 的寻址方式： 国际间和省间采用 GT 寻址；省内采用 DPC和SSN寻址。
周期性位臵更新
若MS向网路发送“IMSI分离”消息时，由于此时无 线链路质量很差，衰落很大，那么GSM系统有可能不能 正确译码，这就意味着系统仍认为MS处于附着状态。 若MS开着机，可移动到覆盖区以外的地方，即盲区， GSM系统也不知道，仍认为MS处于附着状态。此时该客 户被寻呼。系统就会不断地发出寻呼消息，无效占用无 线资源。 为了解决上述问题，GSM系统采取了强制登记的措 施，这就是周期性登记。这样，若GSM系统没有接收到 某MS的周期性登记信息，它所处的VLR就以“隐分离” 状态在该MS上做记录，只有当再次接收到正确的周期性 登记信息后，将它改写成“附着”状态。 网路是通过BCCH通知MS其周期性登记的时间。
信令点编码方案
GSM信令网的信令点的编码采用中国 24位编码方式，但由于MSC—BSC之间仅 是点对点信令传递，因此BSC仍维持 CCITT的14位信令点编码方式
信令网的寻址方式（一）
信令路径和话路路径是完全不同的。 GSM 的信令协议是建立在 SCCP（信令连接 控制部分）基础上的。 SCCP地址有三种类型： 信令点编码（SPC）：即MTP地址，它只在 所定义的 7 号信令网中有意义。 MTP 根据 DPC 识别目的地并选路由，根据 SI（业务 指示语）识别目的地内的用户。
内容提要
1. GSM信令网 2. GSM系统介绍 3、GSM的呼叫处理 4、GSM信令的应用
GSM 的呼叫处理
位臵管理 呼叫控制 切换 短消息
位臵区管理及划分（一）
GSM中的每个用户都在一个PLMN建立注册关系。 PLMN不能将网内的用户统一在一起管理，而是按地理 位臵或业务需求进行分区管理。PLMN中的每个用户都 有一个归属的HLR，这与固定网很相似，在固定网中， 用户直接连到本地交换局，不论呼入和呼出，这个局 址是不变的，很自然用户的资料就存放在该交换局， 基于同样的考虑，GSM在HLR中存放用户资料和其位臵 信息。由于用户是移动的，位臵信息用于建立移动被 叫，而其他资料则要用于有关该用户相关操作的任何 时刻。实际上，只有MS当前所处的MSC需要这些资料， 如果每次操作，MS都要到HLR查询，信令负荷就会很大， 因而在MSC建立VLR数据库，管理那些处于MSC管辖范围 内当前用户的资料。
GSM系统组成 （二）



移动业务交换中心（ MSC）：MSC 是一个程 控交换机，除完成交换功能外、还负责分 配无线资源、用户移动性管理、位臵登记 和信道切换程序。 设备识别寄存器（ EIR）：EIR 是一个数据 库，负责管理移动台的设备识别。 鉴权中心（ AUC）。AUC 为认证移动用户的 身份和产生相应鉴权参数的功能单元。
GSM系统的编号计划
（四）
临时移动客户识别码（TMSI） 为了对IMSI保密，MSC/VLR可给 来访移动客户分配一个唯一的TMSI号 码，即一个由MSC自行分配的4字节的 BCD编码，仅限在本MSC业务区内使用。
GSM系统的编号计划

（五）

位臵区识别码 （LAI） 由三部分组成（MCC+MNC+LAC） 全球小区识别码（CGI） 由四部分组成（MCC+MNC+LAC+CI）
Байду номын сангаас
全国GSM移动通信网的网路结构
全国GSM移动电话网按大区设立一级汇接中心、 省内设立二级汇接中心、移动业务本地网设立端局 构成三级网路结构。 TMSC1之间用网状网，连接各 省原则上设臵1~2个TMSC2，TMSC2与相应的的TMSC1 相连； 全网划分为若干个移动用户本地网，每 个移动本地网设1~N个移动业务交换中心（MSC）， MSC与相应的TMSC2相连。

内容提要
1. 2. 3. 4. GSM信令网 GSM系统介绍 GSM的呼叫处理 GSM信令的应用
GSM 系统介绍
GSM系统结构 GSM系统组成 GSM系统的接口 GSM系统的编号计划
GSM 系统结构
EIR
MS
HLR/AUC
BTS
MSC/VLR
BSC
BTS
SC
MS
MSC/VLR
GSM系统组成 （一）
呼叫控制
与传统的有线电话不同，在移动 通信中移动台被叫时，主叫方发出的 被叫号码并不说明某条电话用户线或 某个地理位臵，而只是指向某个HLR中 的用户数据存储区。在前面的介绍中， MSISN号码中的移动用户号的前几位数 字表示存放该用户数据的HLR，从这个 HLR的用户数据中就能读出该用户目前 访问的MSC。
460010644030559
GSM系统的编号计划
•移动用户漫游号码（MSRN）
（三）
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 客户分配一个移动客户漫游号码（MRSN）， 并将此号码送至HLR，HLR收到后再发送给 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，此号码就可以立即释放。
GSM网络结构图
MS Um BTS ABis BSC A MSC E MSC Q N C EIR F B VLR G PSTN ISDN PSDN
D
MC M SME
HLR N AUC
VLR
复习：各实体之间的接口及传递的信息
GSM系统的接口

Abis接口：BSC与BTS之间的接口； A接口：MSC与BSC之间的接口； C接口：HLR与MSC之间的接口； D接口：HLR与VLR之间的接口； E接口：MSC之间的接口； F接口：MSC与EIR之间的接口； G接口：VLR之间的接口。
省内GSM移动通信网的网路结构
省内GSM移动通信网由省内的各移动业务本地网构 成，省内设若干个移动业务汇接中心 ( 即二级汇接中 心)，汇接中心之间为网状网结构，汇接中心与移动端 局之间成星状网。根据业务量的大小，二级汇接中心 可以是单独设臵的汇接中心(即不带客户，全有至基站 接口，只作汇接 )，也可兼作移动端局 ( 与基站相连， 可带客户 )。省内 GSM 移动通信网中一般设臵二三个移 动汇接局较为适宜，最多不超过四个，每个移动端局 至少应与省内两个二级汇接中心相连，任意两个移动 交换局之间若有较大业务量时，可建立话音专线。