铁路GSMR数字移动通信复习纲要.docx
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铁路GSMR数字移动通信复习纲要
铁路GSM—R数字移动通信复习纲要
(同上学期一样黄色部分为不确定乃至有错误的,还有一些可能遗漏的知识点,请大家积极指正,提出意见,共同进步)
题型:
填空15*2选择10*2问答7题50分
复习知识点:
1.小区:
一个BTS所覆盖的全部或部分区域(扇区),是最小的可寻址无线区域。
2.簇:
把由若干个使用全部频率的小区组成的集合。
3.同频小区:
不同簇中使用相同频率的小区。
4.同频复用:
小区内基站的工作频率,由于电波传播损耗产生的隔离度,可以在相隔一定距离后的另一小区重复使用。
5.话务量:
在一定时间内信道完全被占用时间(或平均通话时间)与这段时间的比值,即信道的时间利用率,通常用A表示。
单位为:
Erl。
6.工作频段与频道号的转换:
(这个暂时没找到)
7.终端业务:
8.网络结构:
NSS结构:
移动交换中心(MSC)是无线电系统与公众电话交换网之间的接口设备,完成全部必须的信令功能以建立与移动台的往来呼叫。
其主要责任是:
①路由选择管理;②计费和费率管理;③业务量管理;④向归属位置寄存器(HLR)发送有关业务量信息和计费信息。
归属位置寄存器(HLR):
HLR为归属位置寄存器,负责移动台数据库管理。
其主要责任是:
①对在HLR中登记的移动台(MS)的所有用户参数的管理、修改等;②计费管理;③VLR的更新。
拜访位置寄存器(VLR)VLR为访问位置寄存器,是动态数据库。
其主要责任是:
①移动台漫游号管理;②临时移动台标识管理;③访问的移动台用户管理;④管理无线信道(如信道分配表、动态信道分配管理、信道阻塞状态)。
⑤管理MSC区、位置区及基站区;⑥HLR的更新;
鉴权中心(AuC)有两个功能:
一是对用户的IMSI号进行鉴权;二是为移动台和网络之间在无线路径上的通信进行加密。
设备识别寄存器(EIR)用来存储移动设备识别号(IMEI)。
互连功能单元(IWF)提供GSM-R网络与其他固定网络的互连。
BSS基站子系统结构
BSS基站子系统结构
两种基本组成设备,分别是基站收发信机(BTS)和基站控制器(BSC)。
BTS由天线、耦合系统、收发信机(TRX)及基站公共功能(BCF)组成。
BSC的结构主要包括:
一个处理单元,一个交换矩阵单元和中继控制单元(PCM和X.25)。
9.在GSM-R系统中,每个用户均分配一个惟一的国际移动用户识别码(IMSI:
InternationalMobileSubscriberIdentificationNumber)
IMSI结构为:
MCC+MNC+MSIN
MCC:
MobileCountryCode,移动国家码,共3位,中国为460;
MNC:
MobileNetworkCode,移动网络码,共2位,标识用户归属的GSM网络。
MSIN:
MobileSubscriberIdentificationNumber,移动用户识别码,共有10位,其结构为:
09+M0M1M2M3+ABCD
其中的M0M1M2M3和MSISDN号码(即手机号码)中的H1H2H3H4可存在对应关系,ABCD四位为自由分配。
由MNC和MSIN两部分组成国内移动用户识别码(NMSI)。
中国电信CDMA系统使用03,一个典型的IMSI号码为460030912121001。
10.临时移动用户识别码(TMSI)
移动台国际ISDN号码(MSISDN):
MSISDN:
MobileSubscriberInternationalISDN/PSTNnumber(ISDN即是综合业务数字网,是IntegratedServiceDigitalNetwork的简称)。
移动用户漫游号码MSRN
位置区识别码(LAI)
基站识别色码(BSIC)
11.空中接口(UM):
移动台与基站收发信机间接口的统称。
12.时分多址(TDMA)是将规定带宽的信道在时间轴上分成一个个时隙,若干个时隙组成一帧。
频分多址(FDMA)是将规定的频谱划分为若干个规定带宽的信道。
时隙(TS)
1个26帧的业务信道复帧=26个TDMA帧,时长为120ms;
1个51帧的控制信道复帧=51个TDMA帧,时长为235.38ms;
1个TDMA帧=8个时隙,TDMA帧长为4.615ms;
一个时隙=156.25bit,时隙长为0.577ms。
相当于4.615ms。
帧长度为120/26≈4.615ms
每个时隙含156.25个码元,占15/26≈0.577ms。
复帧类型
13.逻辑信道分类:
业务信道(TCH)主要传输数字话音或数据,其次是少量的随路控制信令。
控制信道(CCH)用于传送信令和同步信号。
GSM—R的语音数据率为22.8kb/s。
14.处理流程:
鉴权:
是为了确认移动台的合法性。
1.VLR向HLR发送MAPSENDPARAMETERS消息并通过HLR转发到AUC(鉴权中心)
2.AUC生成随机数RAND,对RAND和Ki执行A3和A8算法得到SRES和Kc。
3.AUC向HLR发送回RAND、SRES和Kc并通过HLR转送到VLR。
4.VLR向MSC发送MAPSENDPARAMETERS消息,MSC向MS发送包含RAND和Kc的AUTHENTICATIONREQUEST消息,但是Kc只传送到基站,不再送到MS。
5.对RAND和Ki执行A3算法得到所需的SRESm。
6.移动台通过AUTHENTICATIONRESPONSE消息向VLR返回SRESm。
7.VLR比较SRES和SRESm,如果两者相等,准许接入,否则拒绝接入。
加密:
是为了防止第三者窃听。
1.当VLR向MSC发送包含加密密钥Kc的SETCIPHERMODE消息时开始加密过程。
2.MSC通过CIPHERMODECOMMAND消息将加密密钥Kc发送到基站。
3.基站子系统将CIPHERMODECOMMAND消息转送到移动台。
4.MS开启它的加密发送和接收机制,通过CIPHERINGMODECOMPLETE消息告知基站子系统加密模式完成。
5.基站子系统收到CIPHERINGMODECOMPLETE消息后开启它的加密发送和接收机。
6.基站子系统通过CIPHERMODECOMPLETE消息告知MSC加密模式完成。
15.位置更新
第一次位置更新流程:
(P191)
VLR内部位置更新:
(P192)
VLR之间的位置更新:
(P193)
16.越区切换:
是指在通话期间,当移动台从一个小区进入另一个小区时,网络能进行实时控制,把移动台从原小区所用的信道切换到新小区的某一信道,并保证通话不间断。
类型:
同一个BSC控制区内不同小区之间的切换
同一个MSC区内,不同BSC之间的切换
不同MSC之间的切换
17.功能寻址
功能寻址是指用户可以由它们当时所担当的功能角色,而不是它们所使用的终端设备的号码来寻址。
功能号码类型:
国际代码(IC),中国为086呼叫类型(CT),区分网络内不同类型的呼叫
用户号码(UN)
呼叫类型(CT)功能:
区分网络内不同类型的呼叫;提示网络如何解释用户所拨打的号码。
国际代码(IC)
呼叫类型(CT)
用户号码(UN):
当CT=2、3、4、6、91时,UN=UIN+FC
用户识别号码(UIN):
车次号(TRN)、机车号(EN)、车号(CN)、调车组位置号码(STLN)、维修组位置号码(MTLN)、调度员和值班员位置号码(TCLN)、组位置号码(GLN)。
功能码(FC):
识别列车上或站场的人员、设备职能身份
(要求会编制车次功能号):
01:
本务机司机02-05:
补机司机07:
车上内部通信08:
车内广播10:
列车长20:
餐车主任86:
运转车长
(要求能够解释机车功能结构)
机车功能号(EFN):
3TTTXXXXXFF,共7~11位数字
TTT:
3位数字机车类型代码。
XXXXX:
机车编号,1~5位数字可变长。
个别机车需区分A、B端,可用末位数字X表示X=0:
A端,X=1:
B端。
FF:
2位数字功能码FC。
车号功能号(CFN):
4CCXXXXXXXFF,共6~12位数字
CC:
车种标识字母转换的2位数。
XXXXXXX:
车号,1~7位数字可变长。
FF:
2位数字功能码FC。
18.“FollowMe”(简称FM)业务来解决功能寻址
FollowMe注册——在功能号和MSISDN号间建立关联
1.MS发送注册信息USSD串到MSC/VLR,数据包括:
过程类型标识(注册);用于FollowMe业务的业务代码(SC);功能号(FN)。
2.MSC/VLR将注册信息无改变地传送给HLR。
3.HLR检查用户是否具有请求注册的授权。
4.HLR发送包含请求信息USSD串至SCP,消息中包含功能号、MSISDN、SCP的地址。
5.SCP检查注册是否能够进行,判断功能号的合法性及是否超过允许注册的次数上限。
6.SCP给HLR返回接受请求或拒绝请求的通知,如果接受,将添加一条包含功能号和MSISDN号的对应关系的记录。
7.HLR通过MSC给MS发送USSD响应,传送成功结果代码或失败结果代码,MS存储注册的功能号。
注销过程解除功能号和MSISDN号之间的关联。
1.MS发送注销信息USSD串到MSC/VLR,数据包括:
过程类型标识(注销);用于FollowMe业务的业务代码(SC);功能号(FN)。
2.MSC/VLR将注销信息无改变地传送给HLR。
3.HLR检查用户是否具有请求注销的授权。
4.HLR发送包含请求信息USSD串至SCP,消息中包含要注销的功能号、MSISDN、SCP的地址。
5.SCP检查注销是否能够进行,如果接受请求,在数据库中解除MSISDN与该功能号的对应关系。
6.SCP给HLR返回注销相应信息。
7.HLR通过MSC给MS发送USSD响应,通知注销结果。
查询过程使得移动用户可以获得某个功能号当前是否被注册,如果被注册,是被哪个用户注册。
1.MS发送查询信息USSD串到MSC/VLR,数据包括:
过程类型标识(查询);用于FollowMe业务的业务代码(SC);功能号(FN)。
2.MSC/VLR将注销信息无改变地传送给HLR。
3.HLR检查用户是否具有请求查询的授权。
4.HLR发送包含请求查询信息的USSD串至SCP,消息中包含要查询的功能号、MSISDN、SCP的地址。
5.SCP检查查询是否能够进行,判断功能号的合法性,查询数据库。
6.SCP给HLR返回接受或拒绝请求的通知,如果接受,返回MSISND。
7.HLR通过MSC给MS发送USSD响应,通知查询结果。
强制注销指一个授权用户可以改变另一个用户在SCP中的功能号注册情况。
1.授权用户MS1发送请求强制注销信息的USSD串到MSC/VLR,数据包括:
过程类型标识(注销);用于FollowMe业务的业务代码(SC);功能号(FN);功能号关联的MSISND。
2.MSC/VLR将注销信息无改变地传送给HLR。
3.HLR发送包含请求强制注销信息USSD串至SCP,消息中包含要注销的功能号、功能号关联的MSISDN、SCP的地址。
4.SCP查询数据库,判断功能号的合法性以及被强制注销的功能号和用户的MSISDN的对应关系。
5.SCP给HLR返回接受或拒绝请求的通知,如果接受,在数据库中解除MSISDN与功能号的关联。
6.HLR通过MSC给MS1发送USSD响应,通知注销结果。
7.SCP向被注销功能号的用户MS2发起终端通知,MS2收到通知,删除已注册的功能号。
1、功能寻址是指用户可以由它们当时所担当的功能角色,而不是它们所使用的_终端设备号码来寻址。
2、在同一时刻,可以为一个用户分配___A__功能地址,而只能将一个功能地址分配给___B__用户。
A、一个B、若干
3、在铁路上,功能寻址主要用于解决_____到移动用户的寻址。
A、移动用户B、固定用户
4、FollowMe注册过程在功能号和_____号之间建立了临时的关联。
A、MSISDNB、IMSI
5、FollowMe注销过程解除对该功能号的_____激活。
A、呼叫前转B、呼叫转向
6、_____处理FollowMe查询,并向移动台返回请求的信息或错误。
A、VLRB、AuCC、HLR
19.不唯一车次号的解决方案:
注册:
对所有车次号,允许多次注册司机、运转车长等车次功能号。
查询:
用户查询某一功能号对应的MSISDN号时,智能网应返回该功能号所对应的所有MSISDN号。
注销:
当1个功能号对应多个MSISDN号时,当用户对功能号进行注销时,只能注销自己的功能号,不影响其他用户功能号。
强制注销:
当1个功能号对应多个MSISDN号时,当授权用户对某一功能号进行强制注销时,只能注销指定的MSISDN号,其他MSISDN号不受影响。
20.基于位置的寻址:
将由移动用户发起的用于特点功能的呼叫,路由到一个与该用户当前所处位置相关的地址,正确的调度员或车站值班员由主叫移动用户当时所处的位置来确定。
1、铁路通信中,基于位置的寻址主要用于解决移动用户呼叫_____。
A、移动用户B、固定用户
2、GSM-R使用小区特定路由来实现基于位置的寻址。
小区特定路由使用两个参数来确定目的地址:
被叫方地址和小区识别码,其中,被叫方地址是由移动终端通过____向MSC提供的,而在每次呼叫中,_____都要向MSC提供移动台当前所处小区的小区识别码。
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