GSM系统消息与携带的信息
GSM-R系统介绍
• 基础传送网：提供透明传输通道 • 业务网：面向用户、提供通信服务 • 支撑网：支撑网络正常运行
GSM-R系统介绍
➢ GSM-R系统的基本组成
1、 网络子系统（NSS） （1）移动交换子系统（SSS） （2）移动智能网（IN）子系统 （3）通用分组无线业务（GPRS）子系统 2、 基站子系统（BSS） （1）基站 （2）弱场（直放站＋漏泄电缆） 3、运行与支持子系统（OSS） （1）网管 （2）SIM卡管理系统 （3）监测系统 4、终端设备
GSM-R系统介绍
小结
• 移动业务交换中心（MSC）：负责用户的移动性管理 和呼叫控制；
• 拜访位置寄存器（VLR）：负责存储进入该区域内已登 记用户的信息；
• 归属位置寄存器（HLR）：是一个负责管理移动用户的 数据库。HLR存储本归属区的所有移动用户数据，如识 别标志、位置信息、签约业务等；
• 鉴权中心（AuC）：是存储用户鉴权算法和加密密钥的 实体，AuC只通过HLR和其他网络实体通信；
TMSC1
TMSC2
TMSCn
MSC1
MSC2
MSC3
MSCn
用户平面 控制平面
GSM-R系统介绍
智能网（IN）子系统构成
SMSC 调度交换机
有线终端
SCEP
SMAP
SMP
HLR
MAP
SCP
MAP CAP
MAP
CAP
MSC/VLR/ gsmSSP/IP
SGSN/ gprsSSP
无线终端
无线终端
表示话路 表示No.7信令链路 表示数据链路
GSM-R系统介绍
应用系统设备
MSC
IWF
移动业务交换中心 互联功能单元
GSM系统概述
课程内容
第一部分 GSM系统发展简史
第二部分 GSM系统结构 GSM网络编号 业务过程 GSM无线参数
第三部分 CME20系统简介
第一部分
GSM系统发展简史
通信系统的发展
1G：表示第一代移动通信技术。如现在已淘汰的模拟 移动网。
2G：表示第二代移动通信技术。代表为GSM。以数字 语音传输技术为核心。
小区:一个基站区划分为若干个小区,它是网络 中一个基本的无线覆盖的区域.由小区识别码 (CGI)识别位置区内的小区.
小区简介
目前的移动通信系统一般采用小区制,即将整个 网络划分为若干小区,每个小区用以负责本小区 移动通信的联络和控制等功能.因此移动网络的 覆盖区可以看成是由若干正六边行的无线小区 相互领接而构成的面状服务区,.由于这种服务 区的形状很像蜂窝,便将这种系统称之为蜂窝式 移动通信系统,与之相对应的网络称之为蜂窝式 网络。
GSM系统各功能实体之间的接口定义明确,GSM 规范对各接口所使用的分层协议也作了详细的 定义,通过各个接口相互传递有关的消息用不同 形式的物理连路，完成各自特定的功能,传递各 自特定的信息,这些都由相应的信令协议来实现.
GSM系统的接口
BSS与MS之间的接口为“Um”接口 BTS与BSC之间的接口为“A-bis”接口 BSC与MSC之间的接口为“A”接口 MSC和VLR之间的接口为“B”接口 MSC和HLR之间的接口为“C”接口 HLR和VLR之间的接口为“D”接口 MSC之间的接口为“E”接口 MSC和EIR之间的接口为“F”接口 VLR之间的接口为“G”接口
一套完整的蜂窝移动通信系统主要是有: 交换网络子系统(SS) 无线基站子系统(BSS) 移动台(MS) 操作维护子系统(OMC)
GSM系统介绍
SIM卡中信息的特点
• SIM卡中的信息在SIM卡发行之后大多是不 可读的(如Ki)或不可改的,(如IMSI)。另外 有一些信息，如LAI，会不停的改变，以反 映移动台当前所在的位臵。
• SIM卡以及系统高度的内建安全性能有效的 防止盗话。SIM卡是很难复制的，而且还可 以给SIM卡加一个类似信用卡密码的个人密 码，PIN码(Personal Identity Number Password),防止有人盗用。
控制设备 BSC BSC BSC BSC BSC BSC/BTS BSC/BTS BSC/BTS BSC/BTS BSC/BTS BSC/BTS BTS BTS BTS BTS
压 缩 编 码 器 Transcoder
网络交换系统
• 网络交换系统完成GSM网络主
要的交换功能，另外还包括用 于移动性管理和存储用户数据 的数据库。网络交换系统的主 要功能是管理GSM网络与其它 电信网络之间的通信。
移动设备ME的级别标志(Classmark)
• 版本级别 • 最大发射功率 • 加密算法 • 频率范围
• 短消息功能
用户识别模块 SIM
全尺寸SIM卡
迷你型SIM卡
SIM卡(Subscriber Identity Module)
• SIM卡是一张插到移动设备中去的“智能 卡”，因为它存有移动用户身份信息，因 此称为Subscriber Identity Module。 SIM卡中包含的信息有：
移动设备ME(Mobile Equipment)
移动设备是GSM网络中唯一用户 实际看到和使用的部分。移动设备 主要有以下三种：
– 车载台 这种设备装在汽车上，天线 装在车外。 – 便携式 这是一种便携式的移动设备， 天线不是直接装在设备上的。 – 手持式 即日常所说的手机，天线直 接装在手机上。
WCDMA信令详解之系统消息
WCDMA信令解析系统消息参数本文档主要针对WCDMA信令的系统消息参数给出详细解析和说明，系统消息截图为鼎利Navigator 5.8第一部分系统消息介绍1.1 系统消息的简介系统消息在3G系统中非常重要的，它默默无闻且永不停息的为UE服务直到小区被删除。
系统消息中包含着大量的参数，这些参数主要包括网络属性信息，UE所需的定时器、公共信道信息、小区选择与重选和测量信息。
这些参数决定了UE在小区中的驻留，重选以及呼叫。
只有UE接收全了必要的系统消息，UE才能在这个小区驻留。
1.2 系统消息的广播过程1、RNC通过发送SYSTEM INFORMATION UPDATE REQ消息发送给NODEB，其中带有所有需要更新的系统消息的编码码流，NODEB收到后通过简单的检查调度顺序，就发送SYSTEM INFORMATION UPDATE RESPONSE给RNC。
通知RNC系统消息更新成功，同时NODEB 开始广播SYSTEM INFORAMATION消息给小区中的所有UE。
2、系统消息是NODEB通过BCH发送给UE的。
BCH传输信道的TTI为20ms，所以NODEB每20ms发送一次SYSTEM INFORAMATION。
1.3 系统消息更新过程对于使用Value Tag的系统信息块，若发生改变，需把IE BCCH modification info中MIB的Value Tag设为新值，并以以下两种方式通知UE：1、UE处于Idle、Cell_PCH、URA_PCH状态下，UTRAN通过发送Paging Type1消息通知UE 重新读取新的系统消息。
2、UE处于Cell_FACH状态下，UTRAN发送系统消息变更指示System Information Change Indication消息通知UE重新读取新的系统消息。
第二部分系统消息参数2.1 MasterInformationBlockMasterInformationBlockChannel_Type:指示该信令占用信道类型，一般信令后都有括号显示；Direction:指示信令方向，下行为0，上行为1；Mib-Value Tag mib值标签，为1~8之间的整数，在系统信息修改时值会变；Support PLMN-Type所支持的PLMN类型，取值范围（GSM-MAP,ANSI-41）PLMN identity：服务小区PLMN,含MCC和MNC两部分系统信息的分段和级联由于SYSTEM INFORMATION消息的长度是有限制的，有的信息块过长，不能在一个系统信息消息里传完，因此需要将它进行分段；多个SIB的分段也可以级联在一起，放在一个系统信息消息里传输。
gsm短信技术的应用原理
GSM短信技术的应用原理简介GSM（Global System for Mobile communication）是一种数字移动通信标准，广泛应用于全球的手机通信系统。
除了支持语音通信外，GSM还提供了短信（Short Message Service，简称SMS）功能，允许用户通过手机发送和接收文字消息。
本文将介绍GSM短信技术的应用原理。
原理解析GSM短信是一种通过手机网络传输的文字消息，其原理可以简要概括为以下几个步骤：1.用户发送短信：用户使用手机发送一条短信消息。
2.手机发送消息到短信中心：手机根据短信中心号码将消息发送到短信中心（Short Message Service Center，简称SMSC）。
3.短信中心接收消息：短信中心接收到用户发送的短信消息。
4.短信中心存储消息：短信中心将接收到的消息存储在内部数据库中，等待发送或接收的下一步操作。
5.短信中心发送消息：如果接收者是另一个手机用户，短信中心将消息发送给接收方的短信中心；如果接收者是一台计算机或其他设备，短信中心将消息发送给相应的接收端。
6.消息传输：接收方的短信中心将消息传输给接收者设备。
如果接收者是一台手机，短信中心通过与接收者手机之间的通信渠道（如GSM网络或其他移动通信网络）将消息传输给接收者。
如果接收者是一台计算机或其他设备，短信中心将消息传输给相应的接收端。
7.接收者收到短信：接收者设备接收到短信，并通知用户。
GSM短信的特点GSM短信技术在实际应用中有以下特点：•低成本：GSM短信是一种基于数字通信网络的技术，相对于传统的邮件或传真，发送短信的成本较低。
•快速可靠：短信通过移动通信网络传输，可以实现几乎即时的消息传递，并且消息传递具有较高的可靠性。
•兼容性强：几乎所有的手机设备都支持GSM短信功能，因此可以实现跨平台的消息传递。
•便捷易用：用户只需通过手机键盘输入文字即可发送短信，非常方便快捷。
•支持点对点和广播：GSM短信既可以发送给指定的个体（点对点），也可以发送给广大用户群体（广播）。
GSM主要参数
◆基站或小区把其载波分配成n个部分，分别称C0、C1……Cn。
C0载频的零号时隙TS0用作BCCH、FCCH、SCH、PCH、AGCH及RACH；TS1用作DCCH、SDCCH、SACCH；TS2—TS7；用作业务信道TCH。
C0—Cn载频的时隙全部用作TCH。
因此，当只有C0、C1两个载频时，该基站对应的有14个TCH。
此后，每加一个载频，增加8个TCH。
而且每四个载频，应该增加一个时隙做控制信道。
◆ARFCN：absolute radio frequency channel number（绝对无线频率信道号）◆广播信道(BCH)：◆BCCH ：broadcast control channel （广播控制信道）◆FCCH ：frequency correction channel（频率校正信道）◆SCH ：synchronization channel （同步信道）：BSIC在每个小区的同步信道上发送。
◆CCCH ：common control channel （公共控制信道）◆PCH ：paging channel （寻呼信道）◆AGCH ：access grant channel （接入允许信道）◆RACH ：random access channel （随机接入信道）◆CBCH：小区广播控制信道◆DCCH ：dedicated control channel（专用控制信道）◆SDCCH ：standalone dedicated control channel（独立专用控制信道）：是一种双向的专用信道，主要用于传送建立连接的信令消息、位置更新消息、短消息、鉴权消息、加密命令及其处理各种附加业务。
◆SACCH ：slow associated control channel （慢速随路控制信道）：是一伴随着TCH和SDCCH的专用信令信道，在上行链路上它主要传递无线测量报告和第一层报头消息（包括TA值和功率控制级别）；在下行链路上它主要传递系统消息type5、5bis、5ter、6及第一层报头消息。
gsm的工作原理
gsm的工作原理GSM（Global System for Mobile Communications）是一种基于数字技术的移动通信标准。
其工作原理可以分为以下几个方面：1. 频率分配：GSM网络将可用的无线频谱分为不同的频道，每个频道可以同时支持多个用户进行通信。
频谱分配由基站控制器（BSC）进行管理，它根据网络负载和通信需求动态地分配频率资源。
2. 信号传输：GSM系统使用时分多址（TDMA）技术，将每个频道划分为多个时隙，每个时隙可用于传输不同用户的信息。
通过这种方式，多个用户可以在同一个频道上同时进行通信，提高了系统的容量和效率。
3. 基站系统：GSM网络由许多基站组成，每个基站负责覆盖特定范围内的用户。
基站由基站控制器进行管理，它与移动设备进行无线通信，将用户的语音和数据信息转发到目标位置。
4. 用户鉴权：当移动设备尝试接入GSM网络时，网络会对用户进行鉴权，确保其合法性和身份。
这涉及到与用户SIM卡中的密钥进行比对，以验证用户的身份。
5. 话音编码：GSM系统使用全球通用的话音编码标准（GSM-FR），将用户的语音信号进行数字化和编码，以便在网络中传输。
这种编码可以减小语音数据量，提高传输效率。
6. 数据传输：除了语音通信外，GSM系统还支持数据传输，例如短消息服务（SMS）、多媒体消息服务（MMS）和互联网接入。
这些数据会被编码和打包，并通过GSM网络传输到目标设备。
总的来说，GSM的工作原理是通过频率分配、时分多址技术、基站系统、用户鉴权、话音编码和数据传输等关键技术，实现移动设备之间的语音和数据通信。
这种标准化的通信方式使得全球范围内的移动通信变得更加便捷和高效。
GSM信道作用
GSM信道作用1、频率校正信道（FCCH）载有供移动台频率校正用的信息，通过FCCH，MS就可以定位一个小区并解调出同一小区的其它信息。
通过FCCH，MS也可以知道该载频是不是BCCH载频。
2、同步信道（SCH）在FCCH解码后，MS接着要解出SCH信道消息，该消息含移动台帧同步和基站识别的信息：基站识别码(BSIC)，它占有6个比特其中3个比特为0～7范围的PLMN色码，另3个比特为0～7 范围的基站色码(BCC)。
简化的TDMA帧号（RFN），它占有22个比特。
3、广播控制信道（BCCH）通常，在每个基站收发信台中总有一个收发信机含有这个信道，以向移动台广播系统消息，这些系统消息使得MS可以在空闲模式下有效工作。
4、寻呼信道（PCH）这是一个下行信道，用于寻呼被叫的移动台，当网络想与某一MS建立通信时，它会根据MS当前所登记的LAC向该LAC区域内所有小区通过PCH信道发寻呼消息，标示为TMSI 或IMSI。
5、准予接入信道（AGCH）这是一个下行信道，用于基站对移动台的入网请求作出应答，即分配一个SDCCH或直接分配一个TCH。
6、随机接入信道（RACH）上行信道，用于移动台随机提出入网申请，请求分配一个SDCCH，请求包括3bit的建立原因（呼叫请求、寻呼响应、位置更新请求以及短消息请求等）和5bit的参考随机数供MS 区别属于自己的接入允许消息。
7、独立专用控制信道（SDCCH）是双向专用信道，传送建立连接的信令消息、位置更新消息、短消息、鉴权消息、加密命令、信道分配消息、以及各种附加业务等。
可分为独立专用控制信道（SD/8）与CCCH相组合的专用控制信道（SD/4）。
8、慢速随路控制信道（SACCH）与业务信道或SDCCH联用，在传送用户信息期间带传某些特定信息，上行链路主要传递无线测量报告，下行链路主要传递部分系统消息。
这些消息包括通信质量、LAI、CELL ID、邻区BCCH信号强度、NCC限制、小区选项、TA、功率控制级别等。
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GSM系统消息类别与携带的信息system information type 1→主要包含随机接入控制信息（RACH），小区频点分配表CA，在BCCH信道发送。
主要消息内容如下：Cell channel description1,3,5,7,9RACH control parametersmax Retransmission：（2）maximum 4 retransmissionsTX-integer：（14）32 slots usedcell bar access：（0）not barredcall reestablishment：（1）not allowedaccess controlemergency call allowed：（0）all MSsbarred classes：空reset octetsband indication 1800--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------system information type 2→主要包含了随机接入控制信息（RACH），网络色码允许，邻近小区列表（BA1）；（neighbour cell description，NCC premitted，RACH control parameters）。
主要消息内容如下：neighbour cell descriptionext ind：the information element carries the complete BAchannels：1,3,5,7,9,11,17NCC permittedNCC permitted values ：0 1 2 3 4 5 6 7RACH control parametersmax Retransmission：（2）maximum 4 retransmissionsTX-integer：（14）32 slots usedcell bar access：（0）not barredcall reestablishment：（1）not allowedaccess controlemergency call allowed：（0）all MSsbarred classes：空-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- system information type 2bis→主要包含了随机接入控制信息（RACH）和邻近小区的扩展频点分配表（也是BA1的一部分），因为system information type 2携带的频点分配表的频点个数是有限的，因而，2bis携带了BA1中其他的与system information type 2同频段的频点信息。
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- system information type 2ter→主要描述了邻近小区的扩展频点分配表（BA1表的一部分），只有双频手机会读取改小区，单频900或1800的手机会忽略该消息，因该消息携带的频点信息是与当前小区的频点处于不同频段的频点信息，这些信息对于单频手机而言是不需要的。
主要消息内容如下：neighbour cell description 2multiband reporting：the ms shall report the strongest cell （from other band）ba ind ：0channels：525 527 529--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------system information type 3 主要包含了位置区标识，小区标识，随机接入控制信息（RACH），小区选择有关的参数，是最重要的系统消息。
主要消息内容如下：cell identity（ci）：55055location area identificationmobile country code（MCC）:460mobile network code（MNC）:00location area code（LAC）:29000Control Channel DescriptionMSCR:MSC is release ’99 onwardsattach/deatachallowed（ATT）：MSs in the cell shall apply IMSI attach and detach procedure。
BS-AG-BLKS-RES：2CCCH-CONF: 1 basic physical channel used for CCCH，not combined with SDCCHsCBQ3：lu mode not supportedBS-PA-MFRMS：2 multiframes periodT3212 time out value：1 hour（10*6）Cell options(BCCH)Dynamic ARFCN mapping indicator (DN-ind)：Dynamic ARFCN mapping is not used by the plmnPower control indicator (PWRC)：PWRCSetDTX indicator：the MSs shall use uplink discontinuous transmissionRADIO-LINK-TIMEOUT:64Cell selection parametersCELL-RESELECT-HYSTERESIS: 8 dB Rxlev hysteresis for LA-reselectionMS-TXPWR-MAX-CCH:5ADDITIONAL RESELECT PARAM IND (ACS):systeminformation type 16 and 17 are not broadcast on the BCCHsHALF RATE SUPPORT (NECI):New establishment causes are not supportedRXLEV-ACCESS-MIN：10RACH control parametersmax Retransmission：（2）maximum 4 retransmissionsTX-integer：（14）32 slots usedcell bar access：（0）not barredcall reestablishment：（1）not allowedaccess controlemergency call allowed：（0）all MSsbarred classes：空Rest Octetsselection parametersCbq：0Cell reselection offset:0 dbTemporary offset：0 dbPenalty time：20 sPower Offset：2 dbSystem Information 2ter indicator-not availableEarly classmark sending control-explicity acceptedBCCH scheduling is not sent in SI9GPRS indicatorRA color：1SI13 position：SI13 message is sent on BCCH NormThe sending of UTRAN and CDMA2000 classmark sending messenger is controlled by the early classmark sending-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- system information type 4 主要包含了主要描述了位置区标识、随机接入控制信息(RACH)、小区选择参数以及可选的CBCH信道信息。
它是必选的，在BCCH信道上发送，可选的IE CBCH 描述和MA在系统支持小区广播时描述了CBCH信道的配置和相应的频点信息。
location area identificationmobile country code（MCC）:460mobile network code（MNC）:00location area code（LAC）:29000Cell selection parametersCELL-RESELECT-HYSTERESIS: 8 dB Rxlev hysteresis for LA-reselectionMS-TXPWR-MAX-CCH:5ADDITIONAL RESELECT PARAM IND (ACS):systeminformation type 16 and 17 are not broadcast on the BCCHsHALF RATE SUPPORT (NECI):New establishment causes are not supportedRXLEV-ACCESS-MIN：10RACH control parametersmax Retransmission：（2）maximum 4 retransmissionsTX-integer：（14）32 slots usedcell bar access：（0）not barredcall reestablishment：（1）not allowedaccess controlemergency call allowed：（0）all MSsbarred classes：空Rest octetsselection parametersCbq：0Cell reselection offset:0 dbTemporary offset：0 dbPenalty time：20 sPower Offset：2 dbGPRS indicatorRA color：1SI13 position：SI13 message is sent on BCCH NormAdditional parameters are not send in systeminformation type 7 and 8-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- system information type 5→主要包含了邻近小区的频点信息(即BA2表)。