移动通信网络及交换技术
移动通信系统-交换网络知识
移动通信系统——交换网络设计知识一、提纲1、相关的基础知识：1)交换网络基础2)信令3)同步4)网络接口5)编号计划6)接续路由7)支撑的业务8)计费9)网管2、施工图设计阶段的勘察要点；二、相关基础知识1、交换网络基础（1）移动通信系统的构成：GSM移动通信系统主要由交换网络子系统（NSS）、无线基站子系统（BSS）和移动台（MS）三部分组成，如下图所示：其中，NSS交换网络子系统主要完成交换功能和客户数据与移动性管理、安全管理所需的数据库功能。
构成NSS的主要实体包括MSC（移动交换机）、HLR（归属位置寄存器）、VLR（拜访位置寄存器）、AUC（鉴权中心）和EIR（设备标识寄存器）。
MSC：是NSS的核心，是对它所覆盖区域内的MS进行控制和完成话路交换的功能实体，其移动电话子系统MTS提供专有移动功能。
MSC从HLR、VLR、AUC中调取相应数据，并根据需要对相应数据加以修改。
MSC实现的功能包括呼叫处理（连接、号码存储、回声控制等功能）、安全保密（鉴权、用TMSI 保护IMSI、客户信息加密）、BSC和MSC间的信道管理、数据通信、IMEI的管理、移动性管理、无线资源管理、DTMF（双音多频）信号转换及排队管理等功能。
具有查询位置和转接功能的交换机称为入口交换机（GMSC），GMSC是与PSTN和其他NSS互连的接口，是其他网络呼叫本区域内移动用户（包括漫游来用户）固定入口点。
VLR：访问用户位置寄存器，是服务于器控制区内移动用户的，存储着进入该区域内移动用户的相关信息。
VLR从相对应的HLR获取必要的数据，为已登记的移动用户建立呼叫接续的必要条件。
VLR是动态的数据库。
VLR存储的用户数据信息如下表所示：形成MSC/VLR的物理实体。
HLR：归属用户位置寄存器，是GSM系统的中心数据库，存储HLR控制区内所有的移动用户数据。
供MSC和VLR查询。
相对于VLR，HLR是静态的数据库。
HLR能够完成客户数据存储、检索、配合VLR完成MSRN提供和位置登记、配合AUC完成鉴权等。
移动通信中的交换技术
信 息 技 术
移 动通信 中 的交换 技术
王 璐琪
（ 中国联通 四平 市分公司 ， 吉林 四平 １ ３ ６ ０ ０ ０ ）
摘 要： 从 移 动 通信 技 术 出现 到 现在 经过 大 约几 十 年 的发 展 ， 已经 可 以 实现 全球 移 动 功 能 ， 使 任 何人 ， 可 在任 何 地 点 、 任何 时 间 、 利 用任 何 终端 实现移 动 交换 的 功能 。 总的 来说 ， 移 动通 信技 术 大致 经过 了三 个发 展 阶段 ， 第一 是模 拟 蜂 窝状 的 移动 通 信 系统 。 该 系统的出现使公用移动电话业务成为可能。 第二是数字蜂窝状的移动通信 系统， 可以说该 系统是全球信息通信 的基础 ， 其具有优 异的性能和巨大的发展 潜力。 第三是面向个人通信的移动通信 系统， 该系统具有很大的 自由性使 个人业务扩大到全球 范围， 这种 系统 引领 了 ２ １ 世 纪通 信技 术 发展 的方 向 ， 具 有 风 向标 的作 用。本 文详 细 阐述 了移动 交换 的特 殊功 能 、 移 动信 令 系统和 移 动 系统 联 网有关 概念 和 其技 术 的发展 前景 。 关键词： 移 动 通信 ； 交换技 术 ； 功能： 展 望 １公 共 陆地 移动 网络 和移 动编 号 务质量。 公共陆地移动网络（ Ｐ Ｌ Ｍ Ｎ） 是 向公众提供移动通信服务 的陆地 所以 ，移动交换系统一般需独立开发其专用 的数据库管理 系 移动信息网络 ， 该网络主要有移动交换 中一 ６ ＇ （ Ｍ Ｓ Ｃ） 、 移动 台（ ＭＳ ） 、 墓 统。 这种 系统必须支持交换机模块对数据的直接操作同时要求高效 站（ Ｂ Ｓ ） ， 原籍位置登记器（ Ｈ Ｌ Ｒ） ， 访问者位置登记器（ Ｖ Ｌ Ｒ ） ， 设备识别 的数据库管理人员 ， 要有高性能的硬件和先进 的软件技术 。这些软 登记器（ Ｅ Ｉ Ｒ ） ， 认证 中 ６ ， （ Ａ Ｃ ） ， 操 作维 护 中￣ ６ ， （ Ｏ ＭＣ ） 等各 部 分组 成 。 件 技术 多 是 对 数 据库 的组 织 方 式 、 检 索 方法 、 存 取技 术根 据 移 动通 在其各种组成中， 我们详细介绍一下移动台（ ＭＳ ） 部分。每个移 信规范的特点进行设计 ， 设计 出高效合理安全 的软件进行有效的管 动 台会 被 分 配 ４ 个 号码 ， 分 别 对 应 国际 移 动 台标 识 号 （ Ｉ Ｍ Ｓ Ｉ ） 、 移 动 理 。 台号 簿号 码 （ ＭＳ Ｄ Ｎ） 、移 动 台漫 游 号 （ ＭＳ Ｒ Ｎ）和 国 际移 动设 备 号 除 了上 述 四种 功 能外 ， 移 动 交换 技 术 还可 以实 现 移动 信 令 接 口 （ Ｉ ＭＥ Ｉ ） 。 而对于我们移动用户来说 ， 哪一个码是属于我们的呢？ 那就 功能 ， 目前最为有效和应用最广的只 Ｃ Ｃ Ｌ Ｌ ， Ｔ的 Ｎ ｏ ． ７ 信令系统。 是Ｉ ＭＳ Ｉ 即国际移动台标识号 ，国际移动台标识号是识别移动用户 ３ 信令 系统 和 移 动联 网 的 唯一 号 码 ， 也 就 是 说 每个 移 动 用户 只会 分配 一 个 Ｉ Ｍ Ｓ Ｉ 码， 而这 个 ３ ． １通信 网互联 的关键——信令系统 的统一 码 就代表这我们在移动通信系统中的身份 ，好像我们 的身份证一 在 移动 技 术发 展 的初 级 阶段 ， 由 于技 术不 成 数 早 起 的 网路 覆 盖 样 。国际移动 台标识码在登记时有 电信部 门分配。而作为移动通信 小 ， 各个系统一般采用 自己独立 的信令系统。而每一个 系统的移动 的终端如手机设备他们是如何在移动通信系统中被识别 的呢？ 这就 交换 中心有 互 联成 一 个专 用 网 。这 样 ， 一 个 系统 可 能 对应 一 个 专用 用到了 Ｉ ＭＥ Ｓ即国际移动设备号 ， Ｉ Ｍ Ｅ Ｓ 是一台移动终端的标识有厂 网也可能对应多个专用网。由于信令系统是实现 自动漫游 、 频道转 家设 定 ， 从 出厂 到报 废 固定 不 变 。 接盒系统互联的关键。 这种各 自独立的信令系统所产生的各 自独立 ２交 换 技术 实 现 的功 能 的专用 网的工作方式适用于 中小 国家或局部 区域的移动联网 ， 为对 ２ ． １实时锁定移动用户位置——移动用户位置管理功能 于地域辽阔的国家甚至全球的通信 网来说则是不相适应的 ， 这就要 顾 名 思 义移 动 用 户 位 置 管理 功 能 是 对 移 动用 户 的位 置 进 行 实 求必须开发 国际统一的信令网络 。 时监测跟踪 ， 使系统能够随时了解用户 的当前位置。移动交换 中心 ３ ． ２专用网信令方式 、 Ｍ Ａ Ｐ协议 以及 Ｉ ｓ 一 ４ １ 信令建议 根据系统反馈过来 的用户位置信息 ， 对用户所处 的状态做出不 同的 用于专用网的典型系统是 均采用综合式移动交换 中心 的 Ｍｏ — 判断 ， 从而实现呼叫、 转接 、 停机等一 系列功能。移动用户位置功能 ｔ ｏ ｒ ｏ ｌ ａ的 Ｅ ＭＸ系列 交换 机 和 Ｅ ｉ ｆ ｅ ｓ ｓ ｏ ｎ的 Ａ Ｘ Ｅ一 １ ０ 交换机。 Ｅ Ｍｘ交 包 括位 置 登记 、 位 置更 新 和位 置 删 除 。位 置 登记 又 可 以分 为 定 时登 换 机之 间互 联 是 利用 Ｄ Ｍ Ｘ能 力 实现 的。 Ｄ Ｍ Ｘ是 由交换 机 之 间信 令 记、 强 迫登 记 和呼 叫登 记 三 种方 式 。定 时 登 记是 在 移 动交 换 中心 的 数 据链 路 、 话 音 中继 电路 和 交换 机 中专用 信 令 软件 组 成 的共 路 信 令 控制下完成的。 移动交行 中心按照一定 的时间周期定时向移动台发 系统。Ｄ ＭＸ协议 、 消息内容和软件支持 Ｅ Ｍ Ｘ之间的话路接续 、 用户 送当前的时间值和登记周期 ， 移动台在接收到指令后会报告其所在 合法性检验 、 呼叫转接 、 越局频道转接、 未经请求 寻呼应答 、 无条件 位置区。 移动交换中心会根据各个移动台反馈上来的信息又对每个 转移、 无应答转移和遇忙转移。这种系统 的缺点是最多只能支持 ３ ２ 移动台的位置信息进行修改 ， 如果移动交换中心不能在规定范围内 个 交换 机 的互 联 。 接收到移动台报告上来的信息 ，那么该移动 台将会被停止使用 ， 对 ＭＡ Ｐ信令协议时 Ｃ Ｃ Ｉ Ｔ在 １ ９ ８ ８ 年正式通过的关 于 Ｎ ０ ． ７ 信令系 涉及该移动台的所有呼叫进行拒绝 。 如此复杂庞大的数据量是通过 统移动应用部分的 Ｑ ． １ ０ ５ １ 建议 ， 其覆盖了从 呼叫控制 、 用 户管理到 移动交换中心 内置的移动台位置表来进行动态管理的， 它可 以动态 网络 维护 各 个方 面 的功 能 ， 包括 １ １ 个信 令 过 程 。 记录每个移动 台的位置和活动状态 。 Ｉ ｓ 一 ４ １ 建议包括 “ 功能概述” 、 “ 系统 间频道转接” 、 “ 自动漫游 ” 、 由于 用 户 的 移 动性 决 定 了移 动接 入 处 理 过 程 与 一 般 的交 换 机 “ 操 作 管 理 和维 护 ” 和“ 数据通信” 等５ 个建议 ， 是 由美 国 电子工 业 协 处理存在下列不同：首先 ， Ｍ Ｓ的用户数据必须 向Ｖ Ｌ Ｒ发 出询问请 会和电信工业协会制定 ， 由于美股移动信息设备在全球市场的领导 求； 其次 ， ＭＳ的选路信息必须 向 Ｈ Ｌ Ｒ发 出询问请求 ； 再次 至被叫 作 用 ， 该 建议 自然也 对行 业 标 准产 生一 定 的影 响 。 ＭＳ的路 由是 根 据 Ｍ Ｓ Ｒ Ｎ而 不是 主 叫拨 号 号码 选 择 的 ；再 次 ， Ｍ Ｓ 起 ４对 移 动交 换 技术 未来 发 展 的展 望 呼事件 是 由 Ａ接 口信令 消息 通知 的 ， 无 需 用 户 电路 扫描 操作 。 虽然移动交换技术实现了巨大的发张 ， 取得瞩 目的成绩 。但追 ２ ． ２移 动 交换 的特有 功 能一 频道 转 接 功能 求无止境， 我们的 目标是为了实现移动终端、 个人 和业务的移动性 ， 作 为一 台无线设备 ， 比如说手机 ， 我们在与他人进行通话的时 最终实现真正意义上的个人通信。 所以， 我们还必须做 出更多的力 ， 候 由于移 动 的特 性 我们 可 能从 一 个 小 区进 入 另一 个 小 区 ， 这时 候 就 在认证和加密 、 移动交换 和智能 网的结合、 未来综合交换平 台等方
移动通信网络
移动通信网络
移动通信网络是指通过无线技术实现移动设备之间通信的网络。
它是一种基于移动终端的无线通信技术，使得用户可以在移动状态下进行语音通话、数据传输和网络连接。
移动通信网络的主要组成部分包括以下几个方面：
1.移动终端：移动终端是用户使用的设备，包括手机、平板电脑、移动数据终端等。
移动终端通过无线信号与基站进行通信，实现语音、短信、数据传输等功能。
2.基站：基站是移动通信网络中的关键设备，用于向移动终端提供信号覆盖和通信服务。
基站通常包括天线、无线传输设备和控制单元等组件，可以覆盖一定范围内的移动终端。
3.移动核心网：移动核心网是移动通信网络的核心部分，负责管理和控制移动终端的通信连接。
它包括移动交换中心（MSC）、位置注册中心（HLR）、移动管理实体（MM）等功能节点，用于实现移动终端的接入、漫游、位置跟踪等功能。
4.无线接入网络：无线接入网络是基站和移动核心网之间的连接网络，用于传输移动终端和核心网之间的通信数据。
无线接入网络通常采用无线局域网（WLAN）、CDMA、LTE等技术实现。
5.业务支撑系统：业务支撑系统包括计费系统、用户认证系统、业务管理系统等，用于支持移动通信网络的运营和管理。
移动通信网络根据技术标准和覆盖范围的不同，可以分为多种制式和网络类型，如GSM、CDMA、LTE、5G等。
这些网络技术不断发展和演进，为用户提供了更快速、更稳定的移动通信服务。
移动通信-主要特点及内容
移动通信-主要特点及内容移动通信-主要特点及内容1. 引言移动通信是指通过无线电通信技术实现的移动设备之间的通信。
随着科技的快速发展和人们对便捷通信需求的日益增长，移动通信在现代社会中占据了重要地位。
本文将介绍移动通信的主要特点及其内容。
2. 主要特点2.1 无线传输移动通信采用无线电通信技术，摆脱了传统有线通信的限制。
用户可以在无需固定线缆的情况下进行通信，具有较大的灵活性和便捷性。
2.2 移动性与固定方式相比，移动通信设备具有更高的可移动性。
用户可以在任何地点进行通信，无需担心通信线路的限制。
这种移动性使得人们在旅途中、户外活动中或者临时工作场所中依然能够保持与外界的通信。
2.3 多样化服务移动通信除了基本的语音通信外，还提供了多样化的增值服务。
例如，短信服务、彩信服务、互联网接入、多媒体信息传输等。
这些服务丰富了用户的通信体验，提供了更多沟通方式的选择。
2.4 高度可靠移动通信采用了数字化和分组交换等先进技术，提高了通信质量和可靠性。
通信系统的完备性、鲁棒性和容错性使得移动通信更加稳定，用户能够长时间进行通话，不易受到干扰。
3. 移动通信的内容3.1 移动网络基础设施移动通信的基础设施包括基站、传输网和交换中心等。
移动通信网络通过基站将信号传输到用户设备，通过传输网将用户之间的通信连接起来，通过交换中心进行通信流量控制和管理。
这些基础设施构成了移动通信网络的核心。
3.2 移动通信标准移动通信领域有许多不同的标准，例如GSM、CDMA、LTE等。
这些标准确定了移动通信的技术规范和协议，确保了不同设备之间的兼容性和互操作性。
移动通信标准的发展不断推动着通信技术的进步和创新。
3.3 移动通信应用移动通信应用涵盖了人们日常生活的方方面面。
从简单的方式通话到各种互联网应用，移动通信已经渗透到人们的工作、娱乐、社交、支付等各个领域。
移动通信应用的丰富多样满足了人们多样化的需求。
3.4 移动通信安全随着移动通信的普及，移动通信安全问题也成为了人们关注的焦点。
移动通信的交换技术概述
两种常用登记方式：
• 强迫登记 ：MS每到一个新的区域要进行区域位置登记 。 • 定时登记 ：MSC要求每个移动台定时发送相关信息。如
每隔20~30分钟发送一次，间隔时间的长短由MSC的软件 决定。据此，MSC可以知道移动台是否工作，即移动台是 否处于无线覆盖范围内，电源是否接通等。 • 在实际运用中，究竟采用那种登记形式，由MSC决定。
被访MSCB根据MS的原籍区号及 用户识别码等，通过数据线，找 到 原 籍 MSCA 的 原 籍 位 置 寄 存 器 进行咨询，查出该用户识别码， 并 把 给 MS 的 新 区 位 置 号 存 入 原 籍位置寄存器。
与此同时，位置信息也在被访问 MSCB 的 被 访 问 位 置 寄 存 器 中 存 入，以备MS被呼时使用。
3 呼叫过程
☆ 移动台被呼 （其过程如下页图2-12所示）
市话：900ABCD 移动台：460200ABCD
图2-12 移动用户被呼过程示意图
☆ 移动台主呼 （如图2-13所示）
图2-13 移动用户主呼过程示意图
☆ 呼叫释放 （如图2-14所示）
图2-14 移动用户呼叫释放过程示意图
4 定位和越区切换 ⒈ 定位
图2-10 一种位置登记示意图
图2-11 另一种位置登记示意图
• 移动台的家区 ：尽管移动用户没有固定的位置，但 总可以按它经常活动的范围，在某一个位置区域进 行位置登记。
• 群呼：若位置信息表明移动用户就在家区，但不知 道具体位置时，则位置小区内的所有基站一起发出 被呼用户识别码等。
MS通过BSB4向MSCB报告（即进 行位置登记）。
由于移动台中有动态存储器，可 存 储 新 接 收 的 区 域 号 （ AID ） ， 即使移动台在一段时间内关机， 存储器也不会失去记忆：一旦移 动台开机时，将立即进行区域位 置登记。
移动通信的基本技术
移动通信的基本技术随着科技的进步和人们对通信需求的不断增长，移动通信已经成为现代社会不可或缺的一部分。
移动通信的基本技术是支撑移动通信系统正常运行的关键，本文将就移动通信的基本技术进行介绍和解析。
一、移动通信的基本原理移动通信是指通过无线技术实现的移动设备之间的通信。
其基本原理是利用无线电波传输信息，在移动设备之间建立起通信链路，实现语音、数据和多媒体等信息的传递。
移动通信的基本技术主要包括无线信号传输、调制解调、信道编码、多址技术等。
二、无线信号传输无线信号传输是移动通信的基础。
无线通信系统通过无线电波传输信号，将信息从发送端传输到接收端。
在无线信号传输中，主要使用的频段有低频、中频、高频以及超高频等，不同频段的选择取决于通信系统的需求和应用环境。
三、调制解调技术调制解调技术是将原始信号转换为适合在无线传输信道中传输的信号，并在接收端将其恢复为原始信号的过程。
调制技术主要包括模拟调制和数字调制两种。
模拟调制主要用于语音通信，而数字调制则适用于数据和多媒体通信。
四、信道编码信道编码是为了提高无线信道传输的可靠性和效率而采取的一种技术手段。
通过对信息进行编码处理，可以在有限的带宽和受干扰的环境下，提高信息的传输质量和容量。
信道编码主要包括纠错编码和压缩编码两种。
五、多址技术多址技术是指在同一频率资源上实现多个用户之间的并行传输。
通过将不同用户的信号进行编码和解码，实现用户之间的区分和同时传输。
常见的多址技术有时分多址（TDMA）、码分多址（CDMA）和频分多址（FDMA）等。
六、移动通信网络移动通信网络是支撑移动通信系统运行的基础设施。
移动通信网络主要由基站、交换网和移动终端组成。
基站负责无线信号的覆盖和转发，交换网负责信号的传输和交换，移动终端作为用户的通信设备。
七、移动通信标准为了保证不同厂商的设备能够互相兼容和互联，移动通信领域制定了一系列的标准。
常见的移动通信标准有GSM、CDMA、WCDMA、TD-SCDMA、LTE等。
移动通信网络及交换技术
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移动交换系统概述
1．移动台（MS）
它是移动网的用户终端设备，其主要功能如下：
① 能通过无线接入通信网络，完成各种控制和处理以及提 供主叫或被叫通信业务。
② 具备与使用者之间的人-机接口，当移动用户和市话用 户建立呼叫时，移动台与最近的基站之间确立一个无线信道， 并通过MSC与市话用户通话；同样，任何两个移动用户的通话也 必须通过MSC建立。
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用户安全技术
2．用户鉴权
用户鉴权也称为用户认证。确认移 动台
通过无线传送的移动用户识别（IMSI）是否是 签约的IMSI，即确认用户的合法身份，防止无 权用户接入网络。 用户鉴权由鉴权中心（Authority Center， AC）、位置寄存器（VLR）和用户 配合完成。
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用户安全技术
3．用户通信信息的加密
1．人工漫游
两地运营部门预先定有协议，为对方预留一定数量的 漫游号，用户漫游前必须提出申请。该方式用于A，B两地 尚未连网的情况。
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移动交换系统概述
2．半自动漫游
漫游用户至访问区发起呼叫时由访问区人工
台辅助完成。
3．自动漫游
这种方式要求网络数据库通过7号信令网互 连，网络可自动检索漫游用户的数据，并自动 分配漫游号，对于用户来说没有任何感觉。
过通信网中的交换节点发送给所需的任何一个或
多个被叫用户。 当电话用户分布的区域较广时，就需设置 多个交换节点，交换节点之间用中继线相连，如 图所示。
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交换的基本概念
采用多个交换节点
10
交换节点的基本功能
为完成交换接续，交换节点必须具备的最基本 的功能如下。 （1）能正确接收和分析从用户线或中继线发 来的呼叫信号。 （2）能正确接收和分析从用户线或中继线发 来的地址信号。 （3）能按目的地址正确地进行选路以及在中继 线上转发信号。 （4）能控制连接的建立。 （5）能按照所收到的释放信号拆除连接。 11
移动通信技术10(控制与交换)
二、越区切换的分类
4、MSC间切换（PLMN内部切换）： MSC间切换是指同一PLMN覆盖区内的不同MSC之间的信道切换。当
移动台要同时改变BSC、MSC时，需要进行MSC间切换。这种切换比较
困难，引起的话音中断率也比较高。 5、网络间切换（PLMN之间的切换）： 网络间切换涉及不同网络间的相互操作，这个切换可能需要跨越不同 运营商或不同模式的网络，例如IS-95 CDMA网络和GSM网络间切换， 或者IS-95 CDMA网络和AMPS模拟网之间的切换。网络间切换不仅需要 多模终端，而且需要网络间交换、通话的鉴权计费等比较复杂的技术。
位置管理包括： 位置登记 位置更新
1） 位置登记
定义：移动网络为了跟踪移动台的位置变化，而 对其位置信息进行登记、删除和更新的过程，也 称位置注册。
位置信息存储在HLR和VLR中
通常，GSM系统被划分许多位置区，对应不同 位置区识别码
LA1
LA2
LA3
LA4
BTS
BTS
BTS
BTS
二、越区切换的分类
（二）按照切换处理过程的不同分类：
按照切换处理过程的不同，即按照当前链路是在新链路建立之前还是之 后释放可将切换类型分为硬切换、软切换和更软切换三种。
1、硬切换
当移动台从一个基站覆盖区进入另一个基站覆盖区时，先断掉与原基站 的联系，然后再与新进入的覆盖区的基站进行联系。把这种“先断后接”的 切换方式称为硬切换。硬切换技术主要用于GSM及一切转换载频的切换。 硬切换技术的先断开后切换，会造成短暂的暂时中断，通常人耳是无法 察觉的。一般情况下，移动台越区时都不会发生掉话的现象。但当移动台因 进入屏蔽区或信道繁忙而无法与新基站联系时，就会产生掉话。
移动通信中的交换技术
Байду номын сангаас’ 宴 ：
。 旺 曼
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！ 警 ‘！
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不 同权 限 用 户 登 录要 求 不 同 ．但 是 均 需要 按 照要 求 登 录 验证 设 计 ，如 用 户 登 录 模 块 ，需 要 对 用 户 信 息 与 权 限 进 行 验 证 ．确
如 果 为 超 级 用 户 权 限 登 录 ，可 以 对 当前 用 户进 行 管 理 与 设 置 ． 定信 息无 误 后 才 可 进入 系统 ．相 反 不 允许 登 录 登 录成 功 后 显
１ 交换 技术概念
对 于移 动通 信 来说 ．交 换技 术 是 直 接 影 响 到 通 信 质 量 的 一 种技 术 ，它为 用 户提 供 更 良好 的 通信 体 验 。随 着近 些年 来人 们 生 活 水 平 的提 高 ， 传 统 的硬 件 交 换 等 交 换 技 术 已经 不 再 适
合 市 场 需要 了． 而 新 型 的 交换 技 术逐 渐取 代 了传 统 的 交 换技 术 ，成 为 市 场 主 流 ，软 交换 技 术 就 是 其 中 最 典 型 了一 款 技 术 顾 名 思 义 ．软 交 换 技 术 与 硬 件 交 换 技 术 相 似 ，是 一 项 基 于 软 件 的 交换 技 术 ，其 之 所 以 能 够 取 代 传 统 的 交换 技 术 ．是 因 为 它 在 业 务 办理 上 能 够 实现 相 互 独 立 ，使 得 软 交换 技 术 能 够在 不 同 网 络 中进 行 ，较 之 前 的 交 换 技 术 带 来 的 服 务 更 为 方 便 快 捷 。总 的 来说 ，软 交换 技 术 具 有 兼 容 、灵 活 、开放 等 特 性 ．能 够 实现 不 同 网络 呼 叫 的 支持 ，可 以计 入 多种 外部 网 络 来 实现 更 多 的 功 能
现代交换原理第5章 移动交换技术
（一）本章的基本要求
1.掌握移动通信系统的结构和主要部分的功能 2.掌握移动通信系统的编号计划 3.掌握移动交换信令系统的结构 4.掌握位置登记与更新和MS被叫处理的流程
5．1移动通信系统的结构和接口
一．移动通信系统的基本特性
1.移动用户的移动性，网络必须随时确定 用户当前所在的位置区，以完成呼叫、 接续等功能 。 2 频率资源的有限性，因此如何提高频率 资源的的利用率是发展移动通信要解决 的主要问题。
移动通信系统的接口
• • • • Um接口：是用户终端设备MS与基站之间的空中无线接口。 A－bis接口：基站收发信机BTS与基站控制器BSC之间的接口 A接口：基站控制器BSC与移动交换中心MSC之间的信令接口。 B接口：MSC与来访位置寄存器VLR之间的接口。由于MSC与来访 位置寄存器VLR通常设置在同一个物理设备中，该接口一般为 内部接口。 C接口：MSC与归属位置寄存器HLR之间的接口 D接口：来访位置寄存器VLR与归属位置寄存器HLR之间的接口。 E接口：不同的移动交换中心MSC之间的接口。 G接口：不同的来访位置寄存器VLR之间的接口。
设备识别寄存器EIR
设备识别寄存器EIR存储有关移动台设备参数的数 据库。在EIR中存有网中所有移动台设备的识别码IMEI 和设备状态标志(白色、灰色、黑色)。 在我国的移动通信系统中，没有设置设备识别寄存器 EIR。
短消息中心（SC）
短消息中心提供短消息业务功能。 短消息业务（ SHORT MESSAGE SERVICE ： SMS ） 提供在GSM网络中移动用户和移动用户之间发送讯息长 度较短的信息。 点对点短消息业务包括移动台MS发起的短消息业务 MO/PP及移动台终止的短消息业务MT/PP。点对点短消 息的传递与发送由短消息中心SC进行中继。 短消息中心的作用像邮局一样，接收来自各方面的 邮件，然后把它们进行分拣，再发给各个用户。短消息 中心的主要功能是接收、存储和转发用户的短消息。
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IP交换技术
IP交换的工作原理
IP交换的基本概念是流的概念，一个流是 从ATM交换机输入端口输入的一系列有先后关 系的IP包，它将由IP交换机控制器的路由软件 来处理。
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IP交换技术
IP交换机输入端口接收上游节点输出的用 户业务流，IP交换机控制器路由软件根据用户 业务流的传输控制协议（Transmission Control Protocol，TCP）或用户数据报协议（User Datagram Protocol，UDP）分组头的端口号对业 务流进行分类，IP交换机分类传输用户业务流。
➢ 终端设备：手机、电话、监视器（摄像头）等 ➢ 传输设备：电缆、光缆、微波、卫星等 ➢ 交换设备：程控交换、ATM交换、光交换等 ➢ 协议和准则
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通信系统分类
按通信业务分： 话务通信和非话务通信。
➢ 非话务通信主要是分组数据业务、计算机通信、数据库 检索、电子信箱、电子数据交换、传真存储转发、可视 图文及会议电视、图像通信等。
按调制方式分类:基带传输和频带（调制）传输。 按信号特征分类:模拟信号还是数字信号 按传输媒质分类:有线通信系统和无线通信系统 按信号复用方式分类:频分复用、时分复用和码分 复用。
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电话网组成
用户线——用户电话机到端局之间的通信线路。 一般为模拟线路。用户小交换机与端局之间也 有数字线路，如E1线路。 中继线——交换局之间的通信线路。长途交换 局之间有时会通过传送网组成。 交换机——完成任意两个电话用户的连接。 信令网——7号公共信道信令系统。信令网是 独立于电话网的支撑网络。
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移动交换系统
1 移动交换系统概述 2 移动交换控制原理 3 移动交换接口信令
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移动通信概述
移动通信是指用户终端处于可移动情 况下，采用无线电技术实现信息传输的 通信方式。
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移动交换系统组成
系统成
移动通信系统一般由移动台（Mobile Station， MS）、 基站（ Base Station，BS）、移动交换 中心（ Mobile Switching Center，MSC）和与公用 固定通信网相连的中继线等构成。
布控就是布线逻辑控制（Wired Logic Control， WLC），布控交换是利用逻辑电路进行控制的 一种交换方式。 程控就是存储程序控制（Stored Program Control， SPC），程控交换是利用计算机软件进行控制 （即存储程序控制）的一种交换方式。
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IP交换技术
IP交换（IP Switch）是Ipsilon公司提出的专 门用于在A TM网上传送IP分组的技术，它克服 了Classical IP Over ATM的一些缺陷（ 如在子网 之间必须使用传统路由器等），提高了在ATM 上传送IP分组的效率， 是目前一种典型的属于 集成模型的技术。
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交换的引入
一个电信系统至少应由终端和传输媒介组成，如 图所示。
消息
电信号
电信号
终端
传输媒介
终端
消息
点对点通信系统
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交换的引入
当存在多个终端时，人们希望其中任意两 个终端之间都可以进行点对点通信。
由此可见，实现通信必须要有三个要素， 即终端、传输和交换。
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电话交换的基本概念
电话交换是电信交换中最基本的一种交换 业务。它是指任何一个主叫用户的信息，可以通 过通信网中的交换节点发送给所需的任何一个或 多个被叫用户。
当电话用户分布的区域较广时，就需设置 多个交换节点，交换节点之间用中继线相连，如 图所示。
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交换的基本概念
采用多个交换节点
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交换节点的基本功能
为完成交换接续，交换节点必须具备的最基本 的功能如下。 （1）能正确接收和分析从用户线或中继线发 来的呼叫信号。 （2）能正确接收和分析从用户线或中继线发 来的地址信号。 （3）能按目的地址正确地进行选路以及在中继 线上转发信号。 （4）能控制连接的建立。 （5）能按照所收到的释放信号拆除连接。
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几种不同的交换类型
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模拟交换与数字交换
1.模拟交换
以模拟信号为交换对象的交换称 为模拟交 换，传输和交换的对象 是模拟信号的交换 机是模拟交换 机。
2.数字交换
以数字信号为交换对象的交换称 为数字交 换，传输和交换的信号是数字信号的交换 机是数字交换机。
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布控交换与程控交换
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移动交换系统概述
2．基站（BS）
它负责射频信号的发送、接收和无线信号至MSC的 接入， 还具有信道分配、信令转换、无线小区管理等 控制功能，如图所示为BS的功能结构框图。
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移动交换系统概述
交
信
信
收
共
至 MSC 换
道
道
发
用
接
分
合
装
器
口
配
成
置
信令控制
呼叫控制
基站控制
BS的功能结构框图
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移动交换系统概述
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IP交换技术
IP交换的优点
IP交换的最大优点是对用户输入的业 务数据流进行了分类，有针对性地提供 不同的交换机制。
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IP交换技术
IP交换的缺点
只支持IP，同时它的效率依赖于具体用户业务环 境，对于持续时间短、业务量小、呈突发分布的用户 业务数据流，其效率并没有得到明显提高，一台IP交 换机只相当于一台中等速度的路由器。
移动通信网络与交换技术
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移动通信网络与交换技术
移动通信网络概述 电话交换及IP交换概述 移动交换系统概述
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移动通信网络概述
通信网是由用户终端设备、传输设备和 交换设备组成。它由交换设备完成接续，使网 内任一用户可与其他用户通信。
通信的目的是实现信息的传递。
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通信网的构成
3．移动交换中心（MSC）
完成对本MSC控制区域内的移动用户进行通信控制与 管理，主要包括移动台各种类型的呼叫接续控制；通过标 准接口与基站（BS）和其他MSC相连， 完成越区切换、 漫游及计费功能；用户位置登记与管理；用户号码和移动 设备号码的登记与管理；服务类型的控制；对用户实施鉴 权；提供连接维护管理中心的接口，完成无线信道管理功 能等。
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移动交换系统概述
1．移动台（MS）
它是移动网的用户终端设备，其主要功能如下： ① 能通过无线接入通信网络，完成各种控制和处理以及提 供主叫或被叫通信业务。 ② 具备与使用者之间的人-机接口，当移动用户和市话用 户建立呼叫时，移动台与最近的基站之间确立一个无线信道， 并通过MSC与市话用户通话；同样，任何两个移动用户的通话也 必须通过MSC建立。