GSM基本原理、类型和系统
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于管理移动用户呼叫资料的数据库。当一个人购买电信网的移动台时 ，他将被登记在该网络的HLR中，HLR与各营业点的终端相连。它储 存两类数据： 一是用户的参数，包括:MSISDN、IMSI 、用户类别、Ki， 补充业务 及用户的三参数组等参数。 二是用户的位置信息，该MS 目前于哪个MSC/VLR中，即 MSC/VLR 地址。 HLR可与MSC合设，也可单独设置(用户永久数据库）
GSM基本原理、类型和系统
目录
GSM系统及网络结构 GSM信号处理相关技术 无线接入原理 GSM信道类型 GSM安全性相关流程：鉴权、加密、三参数组 GSM系统消息 GSM编号系统 MS的工作模式及信令流程 小区规划过程
GSM系统结构
ISDN PSPDN CSPDN PSTN
PLMN
SS
AUC HLR
GSM的网络结构
服务区 PLMN 区
MSC 区 位置区
小区 扇扇区区
GSM的网络结构
GSM系统中：一个小区等于一个扇区 CDMA系统中：一个小区等于三个扇区
位ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ区（LA）
位置区由若干个小区构成 位置区就是寻呼区 在同一个位置区内不同小区移动，不用做位置更新 一个位置区只能属于某一个MSC/VLR 位置区的边界一般不能通过高话务地区，而应推到诸如山
NMC 一个网络一个，它控制多个OMC，侧重长期系统范围的 告警。网络管理。
GSM系统结构
功能： ➢配置管理 ➢故障管理 ➢性能管理
GSM系统结构
MS MS=SIM+ME。 SIM中存有：固定信息（用户的签约信息，A3、A8），临
时信息（LAI，BA表，网络标识） 没有SIM卡，MS不能接入GSM网络，但是当用于紧急业务
信源编码技术
GSM中采用混合编码，称规则脉冲激励长期预测线性编码（RPE-LTP）, 编出的语音全速率为13Kbit/s
GMSC VLR EIR
GIWU
MSC
交换系统 OMC
BSS BSC
基站系统
BTS 基站系统信息传输
基站系统呼叫
MS
连接和信息传输
GSM系统结构
GSM系统分为两部分： 交换系统（SS） 基站系统（BSS）
交换系统（SS） 移动业务交换中心（MSC） 拜访位置寄存器（VLR） 归属位置寄存器（HLR） 鉴权中心（AUC） 设备识别寄存器（EIR） GSM 互通工作单元（GIWU)
时除外 ME用于无线信号处理、发射和接收 ME还测量服务小区的SS和BER，测量相邻小区BCCH载波
的SS。
GSM系统结构
主要接口的协议 MSC与BSC之间的接口是标准的NO.7信令的接口，不同
厂家的设备可以互连。 BSC与RBS之间的接口是Abis接口，没有开放标准，因此
不同厂家的BSC和RBS不能互连，只能使用同一厂家的 BSC和RBS。CME20在该接口的协议称为链路接入协议 （LAPD）。 RBS与MS的接口称为空中接口，其协议称LAPDm。
GSM系统结构
无线基站（RBS）功能： RBS用来提供移动台与系统的无线接口，主要由无线收发 信机构成。
无线信号处理、发射和接收 测量服务小区的信号强度（SS）和误比特率（BER），时
间提前量（TA）。
GSM系统结构
网络监控中心：
OMC 一个网络可由多个OMC，主要侧重于短期的本地告警。 网元管理。
GSM系统结构
VLR：
VLR用于寄存所有进入本交换机服务区域用户的信息。VLR看成是分 布的HLR，VLR与MSC配对合置于一个物理实体中。
（因为每次呼叫，它们之间有大量的信令传递，若分开，信令链路负荷 大，所以将MSC与VLR接口做成AXE 的内部接口。）
• VLR中也寄存两类信息： • 一是本交换区用户参数，该参数是从HLR中获得的。 • 二是本交换区MS的LAI （用户临时数据库）
MS的呼叫，因此不需设VLR ，不与BSC 相连。
GIWU：
是传真及数据通信的格式转换与速率适配。 爱立信产品中该单元集成在MSC内，称DTI。
GSM系统结构
基站系统（BSS） 基站控制器（BSC/TRC） 无线基站（RBS）
基站控制器（BSC/TRC）功能 处理与MS的连接。通过分配逻辑信道来实现。 小区数据的管理，无线信道的管理、分配、监视、释放。 传输网络的管理。只管理到RBS的传输网络。 基站的操作与维护 定位与切换定位与切换 话音编码与速率适配 话务的集中与扩散
GSM系统结构
EIR： 用来检验设备的合法性，可以禁止末经批准的话机设备使
用。 它内存三种名单：白名单---合法设备
黑名单---非法设备 灰名单---故障设备
为什么大多数运营商不采用EIR功能？
GSM系统结构
GMSC：
称为入口移动交换局或称门道局。 互联互通的接口（Interworking Interface (Call to MS)） 询问功能（Interrogation） 路由选择功能（Routing） 呼叫转移功能（Call forward to C-No） GMSC 可以是任意的MSC ，也可以单独设置。单独设置时，不处理
HLR与VLR的区别
MSC/VLR MSC/VLR MSC/VLR MSC/VLR
HLR
GSM系统结构
AUC： 也是数据库。AUC是向HLR提供出于安全原因而使用的鉴
权参数和密钥。即三参数组。
RAND（随机数） SRES（符号响应） Kc（密钥）
用户在签约入网时，被唯一分配一个鉴权码Ki和IMSI，存 储于ACU和SIM卡中
脉、湖泊和铁路边等话务稀少的地方
目录
GSM系统及网络结构 GSM信号处理相关技术 无线接入原理 GSM信道类型 GSM安全性相关流程：鉴权、加密、三参数组 GSM系统消息 GSM编号系统 MS的工作模式及信令流程 小区规划过程
GSM信号处理相关技术
信源编码技术 信道编码技术 交织技术 加密技术 调制技术
GSM系统结构
MSC：
一个MSC控制多个基站控制器，它的功能为： 交换。包括呼叫的建立、路由选择、呼叫监视、呼叫 释放 计费。CDR 位置更新、鉴权、加密、补充业务、切换 与VLR、HLR、GMSC、DT（GIWU）、SMS-GMSC、SMS-IWMSC、SGSN
（GS）通信
HLR HLR 和 VLR是与呼叫建立密切相关的两个数据库。HLR是管理部门用
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GSM系统及网络结构 GSM信号处理相关技术 无线接入原理 GSM信道类型 GSM安全性相关流程：鉴权、加密、三参数组 GSM系统消息 GSM编号系统 MS的工作模式及信令流程 小区规划过程
GSM系统结构
ISDN PSPDN CSPDN PSTN
PLMN
SS
AUC HLR
GSM的网络结构
服务区 PLMN 区
MSC 区 位置区
小区 扇扇区区
GSM的网络结构
GSM系统中：一个小区等于一个扇区 CDMA系统中：一个小区等于三个扇区
位ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ区（LA）
位置区由若干个小区构成 位置区就是寻呼区 在同一个位置区内不同小区移动，不用做位置更新 一个位置区只能属于某一个MSC/VLR 位置区的边界一般不能通过高话务地区，而应推到诸如山
NMC 一个网络一个，它控制多个OMC，侧重长期系统范围的 告警。网络管理。
GSM系统结构
功能： ➢配置管理 ➢故障管理 ➢性能管理
GSM系统结构
MS MS=SIM+ME。 SIM中存有：固定信息（用户的签约信息，A3、A8），临
时信息（LAI，BA表，网络标识） 没有SIM卡，MS不能接入GSM网络，但是当用于紧急业务
信源编码技术
GSM中采用混合编码，称规则脉冲激励长期预测线性编码（RPE-LTP）, 编出的语音全速率为13Kbit/s
GMSC VLR EIR
GIWU
MSC
交换系统 OMC
BSS BSC
基站系统
BTS 基站系统信息传输
基站系统呼叫
MS
连接和信息传输
GSM系统结构
GSM系统分为两部分： 交换系统（SS） 基站系统（BSS）
交换系统（SS） 移动业务交换中心（MSC） 拜访位置寄存器（VLR） 归属位置寄存器（HLR） 鉴权中心（AUC） 设备识别寄存器（EIR） GSM 互通工作单元（GIWU)
时除外 ME用于无线信号处理、发射和接收 ME还测量服务小区的SS和BER，测量相邻小区BCCH载波
的SS。
GSM系统结构
主要接口的协议 MSC与BSC之间的接口是标准的NO.7信令的接口，不同
厂家的设备可以互连。 BSC与RBS之间的接口是Abis接口，没有开放标准，因此
不同厂家的BSC和RBS不能互连，只能使用同一厂家的 BSC和RBS。CME20在该接口的协议称为链路接入协议 （LAPD）。 RBS与MS的接口称为空中接口，其协议称LAPDm。
GSM系统结构
无线基站（RBS）功能： RBS用来提供移动台与系统的无线接口，主要由无线收发 信机构成。
无线信号处理、发射和接收 测量服务小区的信号强度（SS）和误比特率（BER），时
间提前量（TA）。
GSM系统结构
网络监控中心：
OMC 一个网络可由多个OMC，主要侧重于短期的本地告警。 网元管理。
GSM系统结构
VLR：
VLR用于寄存所有进入本交换机服务区域用户的信息。VLR看成是分 布的HLR，VLR与MSC配对合置于一个物理实体中。
（因为每次呼叫，它们之间有大量的信令传递，若分开，信令链路负荷 大，所以将MSC与VLR接口做成AXE 的内部接口。）
• VLR中也寄存两类信息： • 一是本交换区用户参数，该参数是从HLR中获得的。 • 二是本交换区MS的LAI （用户临时数据库）
MS的呼叫，因此不需设VLR ，不与BSC 相连。
GIWU：
是传真及数据通信的格式转换与速率适配。 爱立信产品中该单元集成在MSC内，称DTI。
GSM系统结构
基站系统（BSS） 基站控制器（BSC/TRC） 无线基站（RBS）
基站控制器（BSC/TRC）功能 处理与MS的连接。通过分配逻辑信道来实现。 小区数据的管理，无线信道的管理、分配、监视、释放。 传输网络的管理。只管理到RBS的传输网络。 基站的操作与维护 定位与切换定位与切换 话音编码与速率适配 话务的集中与扩散
GSM系统结构
EIR： 用来检验设备的合法性，可以禁止末经批准的话机设备使
用。 它内存三种名单：白名单---合法设备
黑名单---非法设备 灰名单---故障设备
为什么大多数运营商不采用EIR功能？
GSM系统结构
GMSC：
称为入口移动交换局或称门道局。 互联互通的接口（Interworking Interface (Call to MS)） 询问功能（Interrogation） 路由选择功能（Routing） 呼叫转移功能（Call forward to C-No） GMSC 可以是任意的MSC ，也可以单独设置。单独设置时，不处理
HLR与VLR的区别
MSC/VLR MSC/VLR MSC/VLR MSC/VLR
HLR
GSM系统结构
AUC： 也是数据库。AUC是向HLR提供出于安全原因而使用的鉴
权参数和密钥。即三参数组。
RAND（随机数） SRES（符号响应） Kc（密钥）
用户在签约入网时，被唯一分配一个鉴权码Ki和IMSI，存 储于ACU和SIM卡中
脉、湖泊和铁路边等话务稀少的地方
目录
GSM系统及网络结构 GSM信号处理相关技术 无线接入原理 GSM信道类型 GSM安全性相关流程：鉴权、加密、三参数组 GSM系统消息 GSM编号系统 MS的工作模式及信令流程 小区规划过程
GSM信号处理相关技术
信源编码技术 信道编码技术 交织技术 加密技术 调制技术
GSM系统结构
MSC：
一个MSC控制多个基站控制器，它的功能为： 交换。包括呼叫的建立、路由选择、呼叫监视、呼叫 释放 计费。CDR 位置更新、鉴权、加密、补充业务、切换 与VLR、HLR、GMSC、DT（GIWU）、SMS-GMSC、SMS-IWMSC、SGSN
（GS）通信
HLR HLR 和 VLR是与呼叫建立密切相关的两个数据库。HLR是管理部门用