教学PPT-移动通信（第五版）（章坚武）第5章优质PPT.pptx

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GSM小组受到了ISDN提供业务的影响，他们打算使GSM可以提供与ISDN一样的业务。

但由于受空中接口的影响，对宽带业务目前无法提供支持。

ISDN支持64kb/s的话音作为基本服务，GSM由于空中接口达不到这么高的速率而不可能做到。

由GSM支持的电信业务包含有线ISDN及现有模拟蜂窝系统和无线寻呼系统提供的一切业务。

第5章GSM数字蜂窝移动通信系统与GPRS图5-1电信业务和承载业务第5章GSM数字蜂窝移动通信系统与GPRS

（1）承载业务。

这类业务主要用于保证用户在两个接入点之间传输有关信号所需的带宽容量，以使用户之间实时、可靠地传递信息（话音、数据等等）。

这类业务与OSI模型的低三层有关。

承载业务定义了对网络功能的需求。

（2）电信业务。

这类业务主要用于提供给用户足够的容量，包括终端设备功能、与其他用户的通信。

电信业务结合了与信息处理功能相关的传输功能，使用承载业务来传送数据及提供更高层的功能。

这些更高层的功能与OSI模型中的47层相对应。

电信业务包括网络及终端（如电话、传真等）容量。

与承载业务将用于携带包括话音的数据传给终端不同，电信业务将这些数据转换成用户可以听到的声音。

第5章GSM数字蜂窝移动通信系统与GPRS5.2.1承载业务为了提供各种承载业务（BearerServices），GSM用户应能够发送和接收速率高达9600b/s的数据。

由于GSM是数字网，因此在用户和GSM网络之间不需Modem，但在GSM和PSTN接口方面仍然需要话音Modem。

表52列出了GSM的承载业务。

第5章GSM数字蜂窝移动通信系统与GPRS第5章GSM数字蜂窝移动通信系统与GPRS2.电信业务1.电话和紧急呼叫话音编码可以以64kb/s速率进行传输，但频率利用率低。

为提高频率利用率，GSM采用13kb/s（全速）话音编码器来进行话音编码传输。

GSM还可采用接近6.5kb/s（半速）进行话音编码，使频率利用率更高。

表5-3列出GSM支持的电信业务情况。

第5章GSM数字蜂窝移动通信系统与GPRS2.短信息业务（SMS）GSM可以提供给用户的短消息业务，使GSM用户无需同时携带寻呼机。

GSM设计者还允许移动用户发送短消息，即开展双向短消息业务。

对于MO/PP和MT/PP两类短消息业务业务中心是作为存储转发中心，该业务中心在功能上与GSM网络分开。

所有GSM点对点短消息都来自或去向该业务中心。

GSM允许短消息在一次呼叫中发送或空闲时发送。

第5章GSM数字蜂窝移动通信系统与GPRS第5章GSM数字蜂窝移动通信系统与GPRS5.2.3补充业务补充业务（SupplementaryServices）是在承载业务和电信业务基础上获得的。

一项补充业务是在联合一项或多项承载业务中使用的，它不能单独使用，它必须和基本电信业务一起提供给用户，相同的补充业务对一系列电信业务来说是有利的。

前向呼叫是补充业务的一个例子，对于该业务的预要求是电话或传真业务。

如果用户要求，前向呼叫业务能在电话和传真呼叫中应用。

表54给出了GSM支持的补充业务。

第5章GSM数字蜂窝移动通信系统与GPRS第5章GSM数字蜂窝移动通信系统与GPRS第5章GSM数字蜂窝移动通信系统与GPRS5.3GSM结构GSM有着标准化接口的模块化网络结构，这样就允许运营商混合使用或配合使用任何供货商的设备进入系统。

图52给出了GSM网络结构。

在实际蜂窝网络中，根据网络规模、所在地域以及其他因素，各实体可有各种配置方式。

通常将MSC和VLR设置在一起，而将HLR、EIR和AuC合设于另一个物理实体中。

第5章GSM数字蜂窝移动通信系统与GPRS图5-2GSM网络结构第5章GSM数字蜂窝移动通信系统与GPRS5.3.1移动台（MS）典型的移动台包括车载台、便携式移动台及手机。

不同类型移动台的功率不同。

表5-5和表5-6分别给出了它们的功率等级。

第5章GSM数字蜂窝移动通信系统与GPRS第5章GSM数字蜂窝移动通信系统与GPRS一个GSM移动台可以分成两部分：

一部分包括与无线电接口有关的硬件和软件；

另一部分包括用户特有的数据：

用户识别模块（SIM），SIM是GSM最有吸引力的组成部分。

SIM有着与信用卡相同的尺寸，或者是尺寸更小的内插卸式SIM卡（俗称小卡），小卡在许多手机中得到应用。

SIM卡支持用个人移动性，用户可以只带SIM卡旅游，在新的目的地只需将SIM卡插入GSM移动台即可得到服务。

SIM卡包括有关移动用户指定的GSM业务和网络信息。

它存储有用户识别号、位置信息和有关保密数据（如密钥）、禁止GSM网络和参考语言。

SIM卡支持用个人身份码（PIN）来鉴别卡的用户，以防非法卡的使用。

PIN由4到8位数字组成，在SIM卡出售时写入。

移动台如无SIM卡只能进行紧急呼叫。

第5章GSM数字蜂窝移动通信系统与GPRS5.3.2基站（BS）及基站收发信机（BTS）移动台到网络的接口是基站收发信机（BTS）。

一个BTS由无线收/发信机及多块用于无线电接口的信号处理模块组成。

在朝基站控制器BSC侧，BTS区分与移动台有关的话音和控制信令，并通过各自信道传给BSC。

在朝MS侧，BTS将信令和语音合在一个载波上。

BTS位置通常在小区中心。

BTS的发射功率决定小区的尺寸。

一个典型的BTS通常具有124个收/发信机（TRX），每个TRX代表一个单独的RF信道。

表5-7给出了基站的功率等级。

第5章GSM数字蜂窝移动通信系统与GPRS第5章GSM数字蜂窝移动通信系统与GPRS5.3.3基站控制器（BSC）一个基站控制器（BSC）监视和控制几个基站。

BSC的主要任务是实现频率管理以及BTS的控制和交换功能。

BSC通过BTS和MS的远程命令对无线电接口进行管理，主要有无线信道安排和释放，切换的安排。

BSC向下连接一系列BTS，向上连接移动交换中心（MSC）。

一个BSC和与它相应的BTS可看成是一基站子系统（BSS）。

第5章GSM数字蜂窝移动通信系统与GPRS5.3.4发送编码器和速率适配器单元（TRAU）TRAU网络单元负责对16kb/s到64kb/s的用户数据进行发送编码及速率适配。

在物理上，TRAU可以在BTS任何一边，即在BTS和BSC的BTS边；

或在BSC和MSC的BSC边或MSC边。

通常在BSC和MSC的BSC边。

第5章GSM数字蜂窝移动通信系统与GPRS5.3.5移动业务交换中心（MSC）MSC的主要功能是协调去GSM或来自GSM用户的呼叫。

它主要由交换机及支持呼叫建立所需的几个数据库组成。

它还是GSM网和公共交换电话网PSTN之间的接口。

MSC还完成由MSC负责区域移动用户所有的交换和信令功能。

一个MSC可以连接数个BSC。

除了支持BSC之外,MSC还处理BSC/MSC内部的切换及相互之间的呼叫。

MSC具有无线资源管理和移动性管理等功能，例如移动台位置登记与更新、越区切换等。

为了建立从固定网至某个移动台的呼叫路由，固定网就远进入关口MSC（GMSC），由该GMSC查询有关的归属位置寄存器HLR，并建立至移动台当前所属的MSC的呼叫路由。

第5章GSM数字蜂窝移动通信系统与GPRS6.归属位置寄存器（HLR）1.用户数据的存储HLR必须存储其归属用户的有关数据。

HLR还必须存储由营运者选择的不同用户提供的业务数据，并能随着业务的发展，增改相应存储内容。

2.用户数据的检索任何时候当访问者位置寄存器VLR请求（例如登记时），HLR应能依据要求向VLR提供有关的用户数据。

当某些用户数据有变化时（例如签约的变化，服务项目清单的变化），HLR要能够将这些数据信息通知VLR。

第5章GSM数字蜂窝移动通信系统与GPRS3.提供移动用户漫游号（MSRN）MSRN是在MS进行位置更新时，由当地的VLR负责产生的。

MS被叫时，HLR应能根据GMSC（关口MSC）或始发MSC的请求，将MSRN发往请求的MSC。

请求的MSC从而得到MS目前所在的MSC和位置区域LA。

4.鉴权HLR应能支持用户的鉴权操作。

5.登记HLR应能配合访问者位置寄存器VLR完成登记功能和向前一个VLR发起取消登记功能。

第5章GSM数字蜂窝移动通信系统与GPRS6.移动台去话当HLR接收到VLR发来的移动台去话通知后，HLR应能设置此移动台为去话状态。

7.HLR的恢复应能周期性地拷贝HLR中的数据（一般在24小时内），拷贝可存储在磁盘或磁带中。

当HLR重新启动后，在前一次拷贝的基础上，执行HLR恢复程序，尽量得到正确的移动用户位置与补充业务有关的信息。

为避免错误数据的扩散，HLR应通知相关的VLR，使VLR删除与HLR有关的数据，同时HLR应能够撤消MS的登记，等待MS的重新登记。

第5章GSM数字蜂窝移动通信系统与GPRS7.访问者位置寄存器（VLR）1.用户数据的存储VLR必须存储其归属用户的有关数据。

VLR还必须存储由营运者选择的不同用户提供的业务数据，并能随着业务的发展，增改相应存储内容。

2.用户数据的检索当呼叫建立时，根据MSC的请求，VLR应能够依据TMSI、MSRN向MSC提供用户的信息。

通常在移动台呼叫时，依据国际移动用户识别码TMSI；

移动台被叫时,依据移动用户漫游号MSRN。

第5章GSM数字蜂窝移动通信系统与GPRS3.登记当移动用户出现在一个新的位置区域或从移动台收到登记、呼叫建立、补充业务操作消息后，若有需要，则应能向HLR发出请求登记通知。

VLR应能完成登记、取消登记的功能，并能向HLR检索用户的信息。

根据HLR的请求或当用户在24小时内没有在MSC/VLR区域中出现时，VLR应能删除该用户的有关信息。

4.移动台去话当VLR收到MSC发来的移动台去话通知后，VLR应能删除此用户的数据，并能通知相应的HLR。

第5章GSM数字蜂窝移动通信系统与GPRS5.鉴权VLR应能向鉴权中心（AUC）索取并存储鉴权参数。

VLR通过MSC要求移动台进行鉴权，并比较从移动台返回的和自己存储的鉴权参数。

当比较不一致时，拒绝移动台