gsm網絡之交換子系統

1、GSM網絡之交換網,Yanbinsagacityyan@gmail.com,目錄,交換網在GSM網中的位置及功能交換網中各網元功能介紹交換網各網元間的關系梳理交換網涉及到的名詞介紹,位置及功能,交換網所處的位置： 交換網作為GSM網絡的核心，處在GSM的上層。（具體參見下頁圖示）交換網實現的功能： 交換網對內實現各網元的控制與傳輸功能，對外提供接口實現對公共電話交換網（PSTN）、綜合業(yè)務數字網（ISDN）、公

2、共數據網（PDN）等固定網的駁接。,,GSM網絡結構,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,BSC,,Radio interface,OSS,SS#7BSSAP(BSSMAP,DTAP),SS#7MAP,X25GSM12.20,SS#7ISUP,MAP,,,,,,,,,,BSC,,,,,PLMNPSTNISDNPSPDN,,MS,,,,BSS,NSS,目錄,交換網在GSM網中的位置及功能交換網中各網元功能介紹交

3、換網各網元間的關系梳理交換網涉及到的名詞介紹,網元及功能介紹,交換網所涉及到的網元 MSC (TMSC1,TMSC2,GMSC) ； VLR ；HLR ； AUC ； MSCServer(TMSCServer,GMSCServer) ； MGW(TMGW,GMGW) ； EIR ；,GSM網絡結構,,網絡子系統NSS,移動業(yè)務交換中心MSC,拜訪位置寄存器VLR,歸屬位置寄存器HLR

4、,交換 路由選擇與傳輸 信令 計費 鑒權發(fā)起尋呼,鑒權中心AUC,設備識別寄存器EIR,,基站子系統BSS,基站控制器BSC,基站收發(fā)信機BTS,編碼控制器TC,,移動臺MS,移動設備MT,客戶識別卡SIM卡,,OSS,OMC-R,OMC-S,OMC-G,,數據存儲 移動用戶狀態(tài) 移動用戶業(yè)務登記情況 移動用戶的位置信息 移動用戶的鑒權加密參數,數據存儲 移動用戶的號碼表 移動用戶業(yè)務登記情況

5、移動用戶的位置信息 移動用戶的鑒權加密參數,用戶的安全管理鑒權、加密的功能實體,存儲移動臺設備相關參數完成對移動設備的識別、監(jiān)視、閉鎖等功能防止非法移動臺的使用,無線資源管理小區(qū)配置數據管理功率控制定位、切換,無線接口設備無線傳輸無線與有線的轉換無線分集無線信道的加密、調頻等,碼型轉換速率適配,移動終端－手機,客戶身份信息與客戶有關的管理數據,對BSS進行配置、故障、性能管理,對NSS進行配置、故障、性能管理,

6、對GPRS進行配置、故障、性能管理,VMSC(拜訪MSC),VMSC/VLR,BSS,BSS,BSS,,,,VMSC：就是通常所說的端局。該局含有拜訪位置寄存器VLR。VMSC/VLR主要功能是完成漫游在本局區(qū)域內用戶的位置更新及完成本局內用戶的主、被叫的話務接入。位置更新：當一個用戶漫游到VMSC的區(qū)域時，該用戶手機就會發(fā)起位置更新，VMSC會通知該用戶歸屬的HLR（即：用戶開戶的HLR）該用戶目前位于本VMSC，這樣HLR

7、會記錄該用戶目前位于該VMSC下，同時VMSC還會由HLR中取回該用戶的簽約信息臨時存儲在VLR中，VLR中也會存儲該用戶所在位置區(qū)（LAC）信息（這樣用戶做被叫時只需要在該LAC下尋呼就可以找到該用戶）。（位置更新分：周期位置更新、開機位置更新及LAC變化時的位置更新）。,,,,,,,HLR,,GMSC(關口MSC),VMSC/VLR,BSS,BSS,BSS,,,,GMSC：就是通常所說的關口局。該局的功能主要是實現本網（如

8、：中國移動網絡）與其他網絡（如：中國電信、聯通等）互通的局點。,,,,,,,HLR,,GMSC,PSTN(電信、網通等)PLMN（聯通等）,,,,以電信固話用戶撥打移動用戶為例子來說明一下引入GMSC的必要性：1.電信固話撥打移動用戶，如：13902301111號碼，電信網絡根據號首139知道該用戶為移動用戶，將呼叫轉接到移動的GMSC；2.移動GMSC判斷13902301111用戶為本網移動用戶，會先查該用戶究竟在本網的那

9、個VMSC（這個需要GMSC先到HLR查詢一下該13902301111用戶所在VMSC的地址，這個VMSC地址就是該用戶位置更新時候存在HLR中的）；3.移動GMSC將對該13902301111用戶的呼叫轉接給用戶當前所在的VMSC；4.VMSC根據VLR中存儲的用戶所在的LAC信息，在指定LAC下尋呼被叫，建立呼叫。完成上述呼叫，需要有網絡設備能夠根據用戶移動號碼13902301111定位該用戶簽約HLR的能力，顯然該設備由

10、電信的設備完成是不合適的，一方面電信設備是不支持移動業(yè)務的，令一方面電信也是不知道移動號碼的分配細節(jié)（不知道13902301111這樣的用戶究竟是歸屬在那個 移動的HLR，這些細節(jié)電信是不需要關心的），所以，移動網絡中引入GMSC來完成該功能，電信只需要將139這樣的號段仍給移動的GMSC就可以了。移動用戶打外網用戶也只需要知道外網的號首對應的外網的關口局就可以了，將呼叫通過本網的GMSC扔給外網的關口局處理就可以了，這樣本

11、網設備不需要了解外網設備的細節(jié)信息。,TMSC(Tandem MSC，匯接MSC)1/3,TMSC,VMSC,VMSC,VMSC,,,,TMSC：是用于匯接端局（VMSC）間話務的。,TMSC(Tandem MSC，匯接MSC)2/3,TMSC,VMSC,VMSC,VMSC,,,,引入TMSC目的：簡化網絡拓撲結構、方便維護網絡、節(jié)約中繼資源等。例如：重慶有4個端局VMSC，若要使這些VMSC間互通呼叫就要使這些VMSC相互聯通，

12、若采用“網狀互聯”，則網絡拓撲復雜，管理復雜，也浪費中繼電路資源；而采用“TMSC匯接”方案，可以簡化網絡拓撲，方便維護，節(jié)約中繼資源。,VMSC,,VMSC,VMSC,VMSC,VMSC,,,,,,,TMSC匯接：,網狀互聯：,TMSC(Tandem MSC，匯接MSC)3/3,TMSC,VMSC,VMSC,VMSC,,,,引入TMSC也方便各地區(qū)話務互通（匯接移動網內的長途話務）。例如：重慶地區(qū)移動用戶與北京地區(qū)移動用戶就可

13、以通過重慶本地TMSC與北京本地TMSC互聯來實現話務的互通?？赡苡懈咭患壍腡MSC，本地的TMSC先聯到上一級TMSC，通過上一級的TMSC再實現互通。,VMSC,,重慶本地TMSC匯接：,TMSC,VMSC,VMSC,,,VMSC,,北京本地TMSC匯接：,,TMSC,,,,VMSC/GMSC/TMSC組網例子,,BSS,BSS,BSS,,,,,,,,,,STP,GMSC,其他運營商網絡：PSTN(電信、網通等)PLMN

14、（聯通等）,,,HLR,,,HLR,VMSC/VLR,TMSC,,移動其他地區(qū)網絡,,,,,TMSC接通本網本地VMSC間話務及本網地區(qū)間的話務。,GMSC接通本網與外網間的話務。,中國移動網絡,網內地區(qū)間話務,網間話務,網間話務,TMSC,STP,GMSC,HLR,Home Location Register 歸屬位置寄存器透過英文定義準確把握該設備的定義及作用：HLR is a network database that

15、stores and manages all details of each mobile phone subscriber that is registered in the corresponding GSM core network. Specifically, the HLR is the location register to which an MS identity is assigned for record purpo

16、ses.  HLR存儲本地開戶用戶的所有數據。也就是說，一個手機用戶一旦開戶，其所有的信息都存在唯一的一個HLR里。,VLR,Visitor Location Register 拜訪位置寄存器VLR  is a customer database that temporarily stores subscription information for the visiting custo

17、mers (called roaming). While the VLR holds information on roaming, it holds information on all customers that use the system at the current time including those at home location.  VLR存儲用戶的部分數據，用戶漫游后VLR也跟著變化，HL

18、R會把用戶數據插入到新的VLR。   也就是說，你的手機（指的是一個SM卡），數據會只存在于一個HLR，就是你開戶的那個地區(qū)的HLR里，而你的漫游信息可能存儲于重慶的VLR里（前提是你漫游到重慶了），或者存在北京的VLR里（你又漫游到北京了）。但你的注冊信息只會存在于你的開戶所在地。,MSC Server & MGW,MSC Server（MSS） 軟交換機（呼叫代理）MGW（ Media Gate

19、way） 媒體網關 MSC Server 和MGW一起，共同完成傳統的MSC的功能。因MSS 與MGW實現了控制與傳輸的分離，所以承載的數據量更大，更適應未來通信的要求。具體如下頁的圖例。,MSS &MGW VS MSC,AUC,AUC 鑒權中心AUC 在物理上與HLR共存，與HLR和VLR一樣，AUC也是一個數據庫。 完成用戶的安全管理，比如鑒權，加密等功能的實現。,EIR,EIR 設備識別寄存

20、器EIR 目前各大運營商沒怎么用這個，這個也是一個數據庫。它主要是對移動終端設備參數進行存儲和管理。比如對終端的監(jiān)視，閉鎖功能的實現。,目錄,交換網在GSM網中的位置及功能交換網中各網元功能介紹交換網各網元間的關系梳理交換網涉及到的名詞介紹,NSS內部接口,2G網的基本接口圖示,A 接口,定義為網絡子系統（NSS）與基站子系統（BSS）間的通信接口。 從系統上來講，就是移動交換中心（MSC）與基站控制器（BSC

21、）之間的接口，物理鏈路采用標準的2.048Mbit/s的數字傳輸鏈路實現。此接口傳遞的信息包括移動臺管理、基站管理、移動性管理、接續(xù)管理等?！　』究刂破鰾SC和MSC之間，屬于固網接口。即A接口，信令協議基于CCITT的SS7.　　1.網絡子系統NSS與基站子系統BSS間的通信接口 　2.MSC與BSC間的互連接口 　　3.傳遞的信息包括移動臺管理、基站管理、移動性管理、接續(xù)管理等 　4.標準的2.048Mbit/

22、s的PCM數字傳輸鏈路實現,目錄,交換網在GSM網中的位置及功能交換網中各網元功能介紹交換網各網元間的關系梳理交換網涉及到的名詞介紹,信令點編碼,Spc Signaling Point Code -- 信令點代碼(默認是本端）Dpc Destination (Signaling)Point Code -- 目的信令點編碼 信令點編碼分24位和14位 24位信令點編碼：信令點編碼的表示格式作如下規(guī)定：2

23、4位信令點編碼用6位16進制表示，如0001 0010 1111 1111 0000 1010表示為12FF0A14位信令點編碼 ：14位本地信令點編碼用4位16進制表示，如11 1111 0000 1010表示為3F0A。即后8位按一個字節(jié)來表示，前6位（在最前面補兩個0）按一個字節(jié)來表示。,2M口與64K口,E1口又叫2M口，原因是： E1口共32時隙（0時隙-31時隙），每時隙速率為64Kbps，64Kbps×32=2

24、,048,000bpS，故E1口又稱2M口。2M 口的第0時隙被用作幀同步信息通道，第16時隙被用做公共信令通道，其余30時隙用作語音或數據通道。64K口就是其中的一個單元?？梢杂脕韨髟拕眨部梢詡魉托帕睢?隨路與共路,在信令的傳輸過程中，就有信令鏈路和通話話務部分開的傳輸方式。比如1號信令和R2信令。這樣的方式就是隨路傳送。共路信令是隨著數字程控交換機的大量應用而出現的一種新的信號方式。它將原來分散在各路傳送的控制電話接續(xù)信令集

25、中在一個話路內傳送，各路信號之間采用標號進行區(qū)分。比如7號信令。 7號信令優(yōu)點：信令傳送速度快，使呼叫接續(xù)時間大大縮短；信令和話音分開傳送，這對改變信令，增加信令帶來了很大的靈活性。 7號信令缺點：受信令點編碼資源限制，無法大面積推廣。,話務量—愛爾蘭,愛爾蘭是衡量話務量大小的一個指標。是根據話音信道的占空比來計算的。如果某個基站的話音信道經常處于占用的狀態(tài)，我們說這個基站的愛爾蘭高。具體來說，愛爾蘭表示一個信道在考察