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1、5.4 网络结构,移动通信的基本网络结构如图 5-18 所示。基站通过传输链路和交换机相连，交换机再与固定的电信网络相连，这样就可形成移动用户基站交换机固定网络固定用户或移动用户基站交换机基站移动用户等不同情况的通信链路。,图 5-18 基本网络结构,移动通信网络中使用的交换机通常称为移动交换中心(MSC)。它与常规交换机的不同之处是：MSC除了要完成常规交换机的所有功能外，它还负责移动性管理和无线资源管理(包括越区切换、漫游、用户位置登记管理等)。,在蜂窝移动网络中，为便于网络组织，将一个移动通信网分为若干个服务区，每个服务区又分为若干个MSC区，每个MSC区又分为若干个位置区，每个位置区由
2、若干个基站小区组成。一个移动通信网由多少个服务区或多少个MSC区组成，这取决于移动通信网所覆盖地域的用户密度和地形地貌等。多个服务区的网络结构如图 5-20 所示。每个MSC(包括移动电话端局和移动汇接局)要与本地的市话汇接局、本地长途电话交换中心相连。MSC之间需互连互通才可以构成一个功能完善的网络。,移动通信网若干MSC区若干位置区若干基站小区业务区：由一个或若干移动通信网所组成的区域，范围可以是一个国家，或是一个国家的一部分，也可是若干个国家。移动汇接局：在整个业务区内，规定一个或若干个移动电话局作为移动汇接局，以疏通该区域内其他移动电话局的来话、转话业务。,多服务区的网络结构,5.4.
3、2 数字蜂窝移动通信网的网络结构 在模拟蜂窝移动通信系统中，移动性管理和用户鉴权及认证都包括在MSC中。在数字移动通信系统中，将移动性管理、用户鉴权及认证从MSC中分离出来，设置原籍位置寄存器(HLR)和访问位置寄存器(VLR)来进行移动性管理.,GSM系统构成,*操作维护子系统(OSS)*网络子系统(NSS)MSCVLRHLRAUCEIR*基站子系统(BSS)BSCBTS*移动台系统(MS)SIM卡裸机,交换网络子系统(NSS),归属位置寄存器(HLR):存储与移动用户有关的数据,所有移动用户都在这数据库中存储其关的数据.(静态数据)。一个HLR能够控制若干个移动交换区域或整个移动通信网，所
4、有用户的重要的静态数据都存贮在HLR中，包括移动用户识别号码、访问能力、用户类别和补充业务等数据。HLR还存储且为MSC提供移动台实际漫游所在的MSC区域的信息（动态数据），这样就使任何入局呼叫立即按选择的路径送往被叫用户。,BSS的结构,TC码型变换器 TransCoderSM子复用 SubMultiplexingBIE基站接口设备 Base station Interface Equipment,基站收发信机(BTS),基站收发信机(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.BTS包括无线收发信机和天线，此外还有
5、与无线接口相关的信号处理电路。信号处理电路将实现多址复用所需的帧和时隙的形成和管理，以及为改善无线传输所需的信道编、解码和加密、解密，速率适配等功能。BTS主要分为基带单元、载频单元及控制单元三大部分。基带单元，主要用于必要的话音和数据的速率适配以及信道编码等载频单元，主要用于调制/解调与发射机/接收机之间的耦合公共控制单元，主要用于BTS的操作与维护。,基站控制器(BSC),基站控制器(BSC):具有对一个或多个BTS进行控制的功能,位于MSC与BTS之间，是基站子系统（BSS）的控制和管理部分，负责完成无线网络管理、无线资源管理及无线基站的监视管理，控制移动台与BTS无线连接的建立、接续和
6、拆除等管理，控制完成移动台的定位、切换及寻呼，是个很强的业务控制点.BSC主要由下列部分构成：系统控制功能(System Control Function)模块交换网络功能(Digital Switching Network Function)模块Abis接口功能(Abis Interface Function)模块A接口功能(A Interface Function)模块子复用功能(Sub-multiplex Function)模块,移动台(MS),移动终端: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送和接受.用户识别卡(SIM):是一种智能卡,存有认证用户身份所需的所有信息,
7、以防止非法用户进入网络.,移动台是GSM系统的用户设备，可以是车载台、便携台和手持机。它包括移动终端和用户识别卡(SIM).,SIM卡还存储与网络和用户有关的管理数据,只有插入SIM卡后移动终端才能接入进网,SIM卡就是“身份卡”，存有认证客户身份所需的所有信息，并能执行一些与安全保密有关的重要信息，以防止非法客户进入网路。SIM卡还存储与网路和客户有关的管理数据，只有插入SIM卡后移动终端才能接入进网。SIM卡存储的数据可分为四类：固定存放的数据。这类数据在移动电话机被出售之前由SIM卡中心写入，包括国际移动用户识别号（IMSI）、鉴权密钥（KI）、鉴权和加密算法等等。暂时存放的有关网络的数
8、据。如位置区域识别码（LAI）、移动用户暂时识别码（TMSI）、禁止接入的公共电话网代码等。相关的业务代码，如个人识别码（PIN）、解锁码（PUK）、计费费率等。第四类是电话号码簿，是手机用户随时输入的电话号码。,操作维护子系统(OSS),OMC主要是对整个GSM网络进行管理和监控，主要是一个软件系统。OMC用于BSC/BTS、MSC、VLR、HLR、AUC和EIR的操作与维护，对整个网络进行管理和监控。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。具体实现时，OMC可分为OMCS和OMCR。OMC的任务主要 网络运行和维护 移动设备管理注册管理和计费OMC与MSC之间的
9、接口（Q3接口）目前还未开放,短消息中心（SC）：可开放端到端的短消息业务,GSM系统中的接口,(1)Um接口:无线接口：是移动台与基站(BTS)之间的通信接口，其物理链接通过无线链路实现传递的信息包括无线资源管理、移动性管理和接续管理等。Um接口是系统中最重要的接口，其兼容性非常重要。(2)A接口：NSS与BSS之间的通信接口，从具体的功能实体角度来看，就是MSC与BSC之间的互连接口，其物理链接通过标准的2Mbit/S PCM数字传输链路来实现。接口传递的信息包括移动台管理、基站管理、呼叫处理、移动性管理、接续管理、无线资源管理等信息。,(3)Abis接口：BSC与BTS之间的通信接口，用
10、于BTS与BSC之间的远端互连方式，物理链接通过标准的2Mbit/S 或64kbit/s PCM数字传输链路来实现。BSC通过此接口实现对BTS设备和无线频率分配控制。,(4)人机接口Sm：用户与网络间的接口。主要包括用户对移动终端进行的操作程序，移动终端向用户提供的显示、信号音等。还包括用户识别卡(SIM)与移动终端(ME)间接口的内容。(5)D接口：VLR与HLR之间的接口。物理链接，通过标准2Mbit/S的PCM数字传输链路来实现。用于交换有关移动台位置和用户管理信息，保证移动台在整个服务区内能建立和接收呼叫。实际的GSM系统一般把VLR综合于MSC中，而把HLR与AUC综合在同一个物理
11、实体内。(6)C接口：MSC与HLR之间的接口。物理链接，通过标准2Mbit/S的PCM数字传输链路来实现。用于传递管理和路由选择信息，使关口MSC(GMSC)能询问被叫移动台的漫游号码。传送计费信息给该移动用户当前HLR。入口GMSC应向被叫用户的HLR询问被叫移动台的漫游号码。,(7)B接口：VLR与MSC之间的接口。一般是MSC的内部接口。用于MSC向VLR询问有关MS当前位置信息或者通知VLR有关MS的位置更新信息等。(8)E接口：相邻区域的不同MSC之间的接口。物理链接通过标准2Mbit/S的PCM数字传输链路来实现。用于在进行MSC间切换时交换有关的信息，以及在两个MSC间建立用户
12、呼叫接续时传递有关的信息。E接口为一个至7号信令网的接口。(9)F接口：MSC与EIR之间的接口，物理链接通过标准2Mbit/S的PCM数字传输链路来实现。用于交换相关的国际移动设备识别码(IMEI)管理信息。(10)G接口：VLR之间的接口，G接口的物理链接方式与E接口相同。当采用临时移动用户识别码(TMSI)时，此接口用于向原来给该MS分配TMSI的VLR询问此移动用户的国际移动用户识别码(IMSI)的信息。,(11)OMC接口：移动业务交换中心、基站子系统至操作维护中心OMC的接口。此接口为2.4-64Kbit/s 的CCITT X.25接口或64kbit/s的No.7信令网接口，应基于
13、TMN Q3协议。在我国，GSM系统与PSTN和ISDN网的互连方式采用7号信令系统接口。其物理链接通过MSC与PSTN或ISDN交换机之间的标准2Mbit/S的PCM数字传输链路来实现。,CDMA移动通信系统接口CDMA系统的主要接口:Um接口和A接口与GSM系统不同的接口：,(1)H接口：HLR与AC之间的接口，作为内部接口，不作规定。物理链接通过HLR与AC之间的标准2Mbit/S的PCM数字传输链路来实现。(2)Ai接口：MSC与 PSTN间的接口，物理链接通过标准2Mbit/S的PCM数字传输链路来实现。Ai接口还应具有采用中国 1号信令的能力。(3)Di接口：MSC与ISDN之间的
14、接口，物理链接通过标准2Mbit/S的PCM数字传输链路来实现。(4)O接口：移动业务交换中心、基站子系统至操作维护中心OMC接口。此接口基于2.4-64Kbit/s CCITT X.25接口或64kbit/s的No.7信令网接口，应基于TMN Q3协议。,(5)P接口：MSC与短消息业务中心(MC)之间的接口。(6)N接口：HIR与短消息业务中心(MC)之间的接口。在我国，CDMA系统与PSTN和ISDN网的互连方式采用7号信令系统接口。其物理链接方式是通过MSC与PSTN或ISDN交换机之间的标准2Mbit/S的PCM数字传输链路来实现。,GSM系统功能分层,传输：数据传输功能，在沿着通信
15、路径的各段上提供携带用户数据，并提供实体间传送信令的方法。RR：无线资源管理，在呼叫期间建立和释放移动台和MSC之间的稳定连接，主要由MS和BSC完成；,RR：无线资源管 CM：呼叫管理MM：移动性管理 OAM：运行维护管理,GSM系统功能分层,MM：移动性和安全性管理，当环境发生变化时，移动台可以作出不同网络的蜂房选择，使呼叫用户过程有效建立，还需基础设施来管理用户的位置数据（位置更新）；CM：通信管理，应用户要求，在用户之间建立连接，维持和释放呼叫。（可分为CC呼叫控制、SSM附加业务管理、SMS短消息业务）；OAM：运行、管理和维护平面，为运营者操作提供手段；它直接由传输层提供服务。,5
16、.5 信 令,一、信令的定义：通信网中,除了用户信息之外,为使全网有秩序地工作,还必须在正常通话的前后和通话过程中传输其他的控制信号，如占用、释放、用户忙闲、被叫号码。这些和通信有关的一系列控制信号称为。所以：信令是通信设备之间（用户终端、交换机）传递的除用户信息以外的控制信息。二、信令的基本功能：建立呼叫监控呼叫清除呼叫,信令的分类,用户信令：用户终端和交换设备之间传输的信令。模拟话机的用户信令数字话机的用户信令局间信令：交换设备之间传输的信令。随路信令：中国一号信令共路信令：NO.6信令和 NO.7信令按功能分：线路信令：当前信道的线路状态，如空闲、占用、释放。路由信令：用于选路的信令信息
17、：被叫号码、主叫类别。管理信令：网络管理信息，如测试、维护信息。按信令信号形式分：数字信令音频信令,1、随路信令：信令和话音在同一条电路上传送。模拟电话网及早期数字中采用。缺点：信令传送速度低；容量及处理能力有限；很难扩展到其他业务。,随 路 信 令,.,随路信令：信令网与电话网共用一个网络。故：通话期间无信令传输，如业务需要转换，通话变为传真（或文件传输），则必须中断通话，才能传输信令，因此采用随路信令时业务转换受限。,随路信令：中国一号信令。信令在话音信道上传送。采用音频信令，频率范围为：780Hz1140Hz(共15种信令，用于局间和前向)13801980Hz（共6种，用于后向）,信令的
18、分类,用户信令：用户终端和交换设备之间传输的信令。模拟话机的用户信令数字话机的用户信令局间信令：交换设备之间传输的信令。随路信令：中国一号信令共路信令：NO.7信令按功能分：线路信令：当前信道的线路状态，如空闲、占用、释放。路由信令：用于选路的信令信息：被叫号码、主叫类别。管理信令：网络管理信息，如测试、维护信息。按信令信号形式分：数字信令音频信令,2、No.7信令（共路信令）：公共信道信令系统。信令通路与话音通路分开，将若干条电路的信令集中在一条专门用于传送信令的通道上传送。特点：信令传送速度快；信令容量大：No.7采用8bit的二进制信息（256种含义），而电话交换机的中继线路是每条话路占
19、一个64kbps的数字通道，因此每发8bit的信令需占125ms，每秒可发送8000个8bit码。具有提供大量信令的能力及增加信令的灵活性：通话期间仍可传递信令。可靠性高、适应性强：误码率达到10-7，可广泛应用于ISDN网、移动网和智能网。,共 路 信 令,公共信道信令的概念,NO.7信令：采用了专用的通道传递信令消息。（该通道可以是除同步时隙以外的任何时隙，一般习惯选择PCM中的ts16作为信令信道）,信令的分类,用户信令：用户终端和交换设备之间传输的信令。模拟话机的用户信令数字话机的用户信令局间信令：交换设备之间传输的信令。随路信令：中国一号信令共路信令：NO.6信令和 NO.7信令按功
20、能分：线路信令：当前信道的线路状态，如空闲、占用、释放。路由信令：用于选路的信令信息：被叫号码、主叫类别。管理信令：网络管理信息，如测试、维护信息。按信令信号形式分：数字信令音频信令,一.数字信令,P为前置码，提供位同步信息。SW为字同步码，用于确定信息的开始位.也叫帧同步.A或D为地址或数据码，通常包括控制,选呼,拨号等信令。各种系统都有其特殊的规定.SP为纠错码，也叫监督码,用于检错和纠错。,图522 数字信令举例,例：用于TACS系统反向信道信令格式：,巴克码：,所占BS的代号,BCH(48,36,5),信令的分类,用户信令：用户终端和交换设备之间传输的信令。模拟话机的用户信令数字话机的
21、用户信令局间信令：交换设备之间传输的信令。随路信令：中国一号信令共路信令：NO.7信令按功能分：线路信令：当前信道的线路状态，如空闲、占用、释放。路由信令：用于选路的信令信息：被叫号码、主叫类别。管理信令：网络管理信息，如测试、维护信息。按信令信号形式分：数字信令音频信令,二.音频信令：由不同的音频信号组成。1、带内单音频信令：0.3-3kHz范围内不同的单音单音信令系统：要求发端有多个不同频率振荡器,收端有相应的选择性极好的滤波器。优点：抗衰落性能好。缺点：每一单音必须持续200ms左右,处理速度慢。,1.带内单音频信令,表57 单频码,2、带外亚音频信令：低于300Hz的单音3、双音频拨号
22、信令：移动台主叫时发往基站的信号。43双音多频方式：是市话网用户环路中使用的双音多频(DTMF)方式,也是CCITT与我国国家标准中都推荐的用户多频信令。,表58 43方式的频率组成,DTMF的优点：发送的两个单音，一个取自低音，一个取自高音，频差大，易检出；与市话兼容，不需转换，速度快；设备简单，有国际通用的集成电路。,1、信令点（SP)：发出信令和接收信令的设备。如：交换机、网络管理系统这些使用No.7的设备。包括业务交换点（SSP）：是一个电话交换机，它们由SS7链路互连，完成在其交换机上发起、转移或到达的呼叫处理。业务控制点（SCP):包括提供增强型业务的数据库，SCP接收SSP的查询
23、，并经由STP返回所需的信息给SSP。2、信令链路（Link）：传递信令消息的物理通道。3、信令转接点（STP)：SP之间无直达链路时，在网络交换机和数据库之间中转No.7消息的交换机。STP根据SS7消息的地址域，将消息送到正确的输出链路上。,No.7 信令网的组成,MSC,HLR(或 VLR),7号信令的网络结构,图5-26 信令网及其分级结构,No.7 信令网的三级结构,7号信令网是独立于电话网的一个支撑网，在中国分为三级结构。信令点:采用24bit编码在信令网中唯一地识别一个SP(或STP)设备。,信令的组网方式,直联方式：准直联方式：,注：信令单元：是传输信令消息的最小单位，它是可变
24、长度的n*8bit，插在PCM的某个ts中传输。,No.7信令：属于网络信令，用于交换机与数据库之间交换的信息。,图5-24 7号信令系统的协议结构,No.7 信令网的功能级结构,消息传递部分,MTP:保证用户部分的消息能可靠的从源SP传到目的SP。提供一个无连接的消息传递系统。第一层：信令数据层：即一个64kbps的双向信令数据通路（PCM的一个ts）。第二层：信令链路层：提供数据链路的控制，使数据可靠传送。采用了16bit的CRC进行差错检测，差错率检测和流量控制。且对信令单元用标识符F（01111110）进行定界。第三层：信令网络层：提供公共的消息传送功能。包含消息处理：通过消息识别判断
25、消息是否发给自己网络管理：链路发生故障时，进行测试、恢复，对网络结构进行重组 链路发生拥塞时，进行疏导，控制业务量。,MTP消息传递部分,回顾：MTP部分：通过一个64k的传输通道将消息向上一级进行可靠的传输，转发到目的SP。第四级：TUP:电话用户部分，传输与电话呼叫有关的信令，如建立链接，检视链接，释放连接等。第五级：SCCP：信令连接控制部分：能传送各种与电路无关(Non-Circuit-Related)的信令消息。具有增强的寻址选路功能,可以在全球互连的不同七号信令网之间实现信令的直接传输。除了无连接服务功能以外，还能提供面向连接的服务功能。第六级：ISUP：ISDN环境中的用户部分：
26、传输话音信令和非话业务信令。第七级：TCAP:事务能力应用部分,No.7用户部分,4，5，6，7级,SCCP层可向用户提供无连接和面向连接服务，可根据用户对业务的不同需求，提供了以下4类业务以完成有不同质量要求的用户业务的传递：0 基本无连接业务类:消息不按顺序传递1 顺序无连接业务类：消息按顺序传递2 基本面向连接业务类：需要在发送消息前，先通过应答的方式在始节点和终节点之间建立一条消息传送路径。3 流量控制的面向连接业务类：流量控制和传递加速数据，还具有检测消息丢失和序号错误能力。,SCCP网络服务功能,事务能力应用部分,TCAP（事务能力应用部分，Transaction Capabili
27、ty Application Part)关键术语事务：事务就是网络两节点间处理的业务。对话：TCAP将网络两点间的信息交互过程抽象为一个对话，若两点要处理事务时就通过TCAP在两点间建立一个对话。,MAP（移动应用部分，Mobile Application Part）:制定了数字蜂窝移动通信网的移动业务交换中心、位置寄存器、鉴权中心及设备识别寄存器等实体之间的移动应用部分的信令。其中包括了消息流程、操作定义（操作失败时的错误码及参数、允许的链接操作、完成操作的时限值等）、数据类型、错误类型及具体的编码。,移动应用部分,移动应用部分的功能,MAP负责以下过程中移动网中各功能实体间的信息传递:,固
28、定电话呼叫移动电话：1、电话交换网络组成：三个交换机(端局交换机、汇接局交换机和移动交换机)、两个终端(电话终端、移动台)；中继线(交换机之间的链路)；ISDN线路(固定电话机与端局交换机之间的链路)；无线接入链路(MSC至移动台之间的等效链路)。2、固定电话机到端局交换机采用接入信令，移动链路也是采用接入信令。交换机之间采用网络信令(7号信令)。,信令应用举例,图 5 26 信令应用举例(呼叫控制),主叫摘机拨号,被叫振铃,寻呼，成功,回铃音,摘机应答,主叫挂机,信令应用详解：,1、固话用户摘机拨号：(1)发setup(建立消息)信令，要求建立连接(2)固话端局交换机根据被叫号码，确定TLD
29、N(临时本地号码，起路由作用；被叫号码中有四位表示HLRVLR MSC)(3)端局交换机通过信令链路向被叫MSC发IAM(初始地址消息)，建立中继链路；同时向固话发Call Processing(呼叫正在处理)2、MSC寻呼被叫（1）寻呼成功，向MS发Setup 被叫空闲，则向MSC发Alerting，向MS振铃，通过反向信令链路向端局交换机发ACM(地址完成消息，说明MSC收到主被叫的完整路由信息)和MS的信息（收费指示，协议），ACM到达端局后，交换机向固话发Alerting，固话向用户送回铃音。（2）被叫摘机应答 则MS向MSC发Connect（连接），MSC指示BS给用户分配一条话音信
30、道并接通，同时发给端局交换机ANM(应答消息)，说明呼叫已应答，并接通中继线路；ANM到达后，端局向固话发Connect，接通B信道。双方开始通话。3、通话结束，固话用户先挂机 则向端局发Disconnect(拆线)，端局向MSC发REL(释放)，要求拆除线路，若拆除完毕，则以RCL应答；MSC收到REL，向MS发Disconnect，拆除完毕，MS返回一个REL，MSC以RCL应答，说明线路空闲。,BS1,BS 2,BS 3,越区切换：当正在通话的移动台驶入相邻的无线小区时，为了保证通话的连续性，话音信道必须能够自动切换到相邻小区的基站上，切换到新的信道上，即改变无线通信的频率。,CHi,C
31、Hj,CHk,5.6 越区切换（Handover/Handoff）,越区切换包括三个方面的问题：越区切换的准则:何时需要进行越区切换；越区切换如何控制；越区切换时信道分配。越区切换分类：硬切换：在新的连接建立以前，先中断旧的连接。用于2G和1G。软切换：既维持旧的连接，又同时建立新的连接，并利用新旧链路的分集合并来改善通信质量，当与新基站建立可靠连接之后再中断旧链路。用于使用CDMA的移动通信系统中。,越区切换的准则 相对信号强度准则(准则1)：具有门限规定的相对信号强度准则(准则2，弱信号低于某一门限)：具有滞后余量的相对信号强度准则(准则3，强信号比弱信号高一定的余量)：具有滞后余量和门限
32、规定的相对信号强度准则(准则4)：,越区切换的准则,图 5 27 越区切换示意图,越区切换的控制策略 移动台控制的越区切换：MS监测周围BS的信号，MS选择具有可用业务信道的最佳候选BS，MS发送越区切换请求。(2)网络控制的越区切换：网络要求位于MS周围的所有BS监测某一MS的信号，并把测量结果报告给网络，由网络选择新BS，并把结果通过旧BS通知MS和新BS。(3)移动台辅助的越区切换（MAHO）：网络要求MS监测周围BS的信号，并把结果报告给旧BS，由网络选择新BS。广泛应用在GSM移动通信系统中。,方法：MS时分测量周围多个BS来的信号强度和质量，在判定应该切换时，就向MSC发出越区切换
33、请求(包括测量报告)，MSC综合考虑网络情况，决定是否进行切换。特点：将越区切换信号监测和部分处理分散到各MS，极大降低传输链路及MSC的负荷，增大了处理切换的速率，适用于大容量移动通信网。注：模拟蜂窝网通话中的MS，连续收发模拟话音，无法监测所在小区BS以外的周围BS信号强度，故无法采用此方法。,移动台辅助越区切换MAHO(Mobile Assisted Hand Over),详见p258,越区切换的几种情况,(1)同一BSC区内不同小区(或扇区)之间切换(2)同一MSC/VLR区内不同BSC区之间切换(3)不同MSC/VLR区之间切换,图7-18 同一BSC区内不同小区(或扇区)之间切换,
34、同一BSC区内不同小区(或扇区)之间切换(由BSC控制切换),o:old,老的,n:new,新的,图7-18 同一MSC的BSC间的切换流程,同一MSC/VLR区内不同BSC区之间切换(由MSC控制切换),图7-19 不同MSC/VLR的小区切换流程,不同MSC/VLR的小区切换流程,越区切换时的信道分配 解决当呼叫要转换到新小区时，新小区如何分配信道，使得越区失败的概率尽量小。常用的做法：在每个小区预留部分信道专门用于越区切换。这种做法的特点是：用于呼叫的可用信道数减少，要增加呼损率，但减少了当前正在进行的通话被中断的概率，从而符合人们的使用习惯。,CN（核心网）或MSC通常在一个寻呼区域（
35、位置区或者路由区）对被叫MS进行呼叫。如果寻呼区域规划过大，网络寻呼移动台的同一寻呼消息会在许多小区中发送，会导致寻呼信道负荷过重，同时增加空中接口（Um）上的信令流量；如果寻呼区域规划过小，那么会造成用户在移动过程进行频繁的位置更新，从而增加系统的信令流量。位置区划分的上限和位置区的业务模型和话务模型、厂商设备的技术参数密切相关。,5.6 越区切换和位置管理,图5-28 位置登记示意图,一个LAC支持的载频数目大概为300TRX,位置登记：MS在实时位置信息已知的情况下，更新位置数据库和认证MS。过程：用户首次入网（或开机）时，MS通过MSC在HLR中进行登记；之后，当MS进入一个新的位置区
36、时，在管理新位置区的新VLR中登记，并在旧VLR和MSC中注销该MS。,位置登记,位置更新：当移动台由一个位置区移动到另一个位置区时，必须进行登记，也就是说一旦移动台发现其存储器中的LAI（位置区标识码）与从BCCH(广播控制信道)中接收到当前小区的LAI号不同，就必须通知网络来更改它所存储的移动台的位置信息。这个过程就被称为位置更新。注意：MS如何发现位置的变化；何时报告其当前位置。,位置更新,详见p250,图5-29 位置更新步骤,位置登记请求,同一个VLR不同位置区的位置更新。越VLR间的位置更新，且发送的是IMSI号码（国际移动用户识别码，用于信令传输过程中唯一地识别移动用户。）越VL
37、R间的位置更新，且发送的是TMSI号码（临时移动用户识别码，为了对用户的识别信息保密，除了首次登记或位置更新时使用IMSI外，其余时间发送的都是经过某种算法转换后的TMSI）,位置更新的分类,详见p251,最简单。在该过程中不需要移动台提供IMSI号码，只在当前所在的VLR中进行，而不需通知HLR。1、当MS发现BCCH中广播的LAI与自身存储器中携带的不一致时，就向所在的MSC发“位置登记请求”。2、MSC收到指令时，转发给VLR，VLR发现新的LAI是自己的辖区内的，则VLR将直接向MS发位置更新接受的消息，更新移动台的位置消息，此后释放信道位置更新结束。,同一个VLR不同位置区的位置更新
38、,1、当MS发现BCCH中广播的LAI与自身存储器中携带的不一致时，就向所在的MSC发“位置登记请求”。2、若请求中携带的是IMSI，则VLRn在收到MSC的指令后，可据IMSI判断HLR（其号码中有四位是标识HLR的）。3、VLRn给MS分配MSRN（MS漫游号，携带有路由信息）并通过HLR查询有关MS的参数，成功后，通过MSC和BS向MS发送“位置更新登记”确认信息。4、HLR对MS的参数进行更改，向VLRo发送“位置信息注销”指令。,越VLR间的位置更新，且发送的是IMSI号码,图5-29 位置更新步骤,位置登记请求,过程同上，只是到第2步时：若请求中携带的是TMSI，则VLRn在收到M
39、SC的指令后，可向VLRo询问IMSI，若询问成功，则VLRn再给用户分配一个新的TMSI。,越VLR间的位置更新，且发送的是TMSI号码,基于时间的位置更新策略：每个用户每隔T（例：30分钟登记一次）周期性地更新其位置。T的确定可由系统根据呼叫到达间隔的概率分布动态确定。基于运动的位置更新策略：当移动台跨越一定数量的小区边界(运动门限)以后，移动台就进行一次位置更新。基于距离的位置更新策略：当移动台离开上次位置更新时所在小区的距离超过一定的值(距离门限)时，移动台进行一次位置更新。最佳距离门限的确定取决于各个移动台的运动方式和呼叫到达参数。,位置更新策略,呼叫传递：MS被叫时，根据数据库中的
40、信息来定位MS。过程：确定为被叫MS服务的VLR；确定MS正在访问的小区。,呼叫传递,图 5 29 呼叫传递过程,呼叫初始化信号,位置请求,路由请求,路由请求,：分配TLDN,应答消息,应答消息,主叫MT通过基站向其MSC发出呼叫初始化信号；MSC通过地址翻译过程确定被呼MT的HLR地址(13588581235)，并向该HLR发送位置请求消息；HLR确定出为被叫MT服务的VLR，并向该VLR发送路由请求消息；该VLR将该消息中转给为被叫MT服务的MSC；被叫MSC给被叫的MT分配一个称为临时本地号码TLDN(Temporary Local DirectoryNumber)的临时标识，并向HLR
41、发送一个含有TLDN的应答消息；HLR将上述消息中转给为主呼MT服务的MSC；主叫MSC根据上述信息便可通过SS7网络向被叫MSC请求呼叫建立。,呼叫传递过程,选路时的路由号码,CDMA中：标识路由信息的号码是TLDNGSM中标识路由信息的是：MSRN。MSRN是在每次呼叫移动用户时，为了使网络再次选择路由，根据HLR的请求，由VLR临时分配给移动用户的一个号码。该号码在接续完成后即可释放给其他用户使用。中国移动的MSRN编码方案是NC+NDC+0M1M2M3+ABC，去掉国家代码只有十位号码。如：1390M1M2M3ABC和1374M1M2M3ABC,1344XXXX（134400，134401除外）其中ABC是000-999，而M1M2M3是MSC ID（MSC标识码）,MS(客户)开机(空闲状态)MS关机MS忙 IMSI分离/附着MS关机状态下，为避免发送无效的寻呼信号，在HLR/VLR中设置特定的标志，使网络拒绝向该MS呼叫，这种功能称为IMSI分离。MS开机后，取消上述标志，恢复正常工作，称为IMSI附着。为防止因链路质量差，没有收到MS发送的标志，于是采用周期性登记的方法。若系统没有在规定的时间内收到周期性登记信息，则以分离做标记，称为隐分离。,移动台状态,详见p251,
