GSM网络基础知识
GSM知识
GPRS GSM 基础知识（未定版）1：什么是GPRS GSM ？？4：GPRS模块可以作为DTU来使用吗？5：GPRS/GSM模块的典型应用？6：常用的几种GPRS/GSM模块和GSM属于第2代（2G）蜂窝移动通信技术。
2代的说法是相对于应用于80年代的模拟蜂窝移动通信技术以及目前正逐渐进入商用的宽带CDMA技术。
模拟蜂窝技术被称为一代移动通信技术，宽带CDMA技术被称为三代移动通信技术，即3G。
，而GPRS(通用分组无线业务)作为GSM向3G的过渡技术，就成为了连接GSM与3G的桥梁。
GSM是球移动通信系统（Global System for Mobile Communications）的缩写，意为全，是世界上主要的蜂窝系统之一。
GSM是基于窄带TDMA制式，80年代兴起于欧洲，GSM通信方式的方便之处在于它提供了一个智能卡，即SIM卡，并且机卡可以分离，这样用户可以更换GSM通信终端而无需更换SIM卡ID。
GSM通信方式还允许用户发送和接收每条不超过160字长度的短信息，这就促成了GSM通信网络与监控装置的实际应用向结合。
GPRS是通用分组无线业务(General Packet Radio Service)的英文简称，是在现有的GSM系统上发展出来的一种新的分组数据承载业务。
它通过利用GSM 网络中未使用的TDMA信道，提供中速的数据传递。
能提供比现有GSM网更高的数率，用户通过GPRS可以在移动状态下使用各种高速数据业务，包括收发mai1，进行internet浏览等。
双音多频DTMF（Dual Tone Multi Frequency）是由贝尔实验室开发的信令方式，通过承载语音的模拟电话线传送电话拨号信息。
每个数字利用两个不同频率突发模式的正弦波编码，选择双音方式是由于它能够可靠地将拨号信息从语音中区分出来。
一般情况下，声音信号很难造成对DTMF接收器的错误触发。
DTMF 是“TouchTone”(早期AT&T的商标)的基础, 替代机械式拨号转盘的按键。
GSM网络基础概述
GSM发展简史 GSM发展简史
GSM：（Global communication）全球移动通讯系统， GSM：（Global System of Mobile communication）全球移动通讯系统， ：（ 是当前应用最为广泛的移动电话标准。 是当前应用最为广泛的移动电话标准。 全球超过200个国家和地区超过10亿人正在使用GSM电话。 全球超过200个国家和地区超过10亿人正在使用GSM电话。 200个国家和地区超过10亿人正在使用GSM电话 标准通过“漫游协定” GSM 标准通过“漫游协定”使得移动电话在不同运营商之间自由漫游变得很 平常。 平常。 较之它以前的标准最大的不同在于GSM GSM使用的信令和语音信道都是数字 GSM 较之它以前的标准最大的不同在于GSM使用的信令和语音信道都是数字 式的，因此GSM被看作是第二代（2G）移动电话系统。 式的，因此GSM被看作是第二代（2G）移动电话系统。 GSM被看作是第二代 GSM的发展历程： GSM的发展历程： 的发展历程
交换网络 子系统 鉴权中心
拜访位置寄存器（VLR） 拜访位置寄存器（VLR） 归属位置寄存器（HLR） 归属位置寄存器（HLR） 鉴权中心（AUC） 鉴权中心（AUC）
SS
MSC关口局 关口局
AUC
短信网关 短信网关
SMS-GMSC SMS-IWMSC
GMSC
归属位置 寄存器
HLR MSC VLR
T
DX 200 HLR/AC/EIR
NSS - 网 络 子 系统
PSTN ISDN PSPDN
NSS 位 置
NMS / 2000 网络 管理 系统
Air
Abis
A
SMSC
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GSM网络结构图 GSM网络结构图
交换培训教材-GSM基础知识
GSM基础知识安徽移动网络部交换科2006年12月目录第一章交换系统的基本原理 (1)第一节交换系统的功能单元 (1)一、移动业务交换中心 (1)二、归属用户位置寄存器 (1)三、访问用户位置寄存器 (2)四、鉴权中心 (2)五、设备识别寄存器 (3)六、各功能单元的接口 (3)第二节交换系统的编号计划 (4)一、常用编号及其结构 (4)二、设备地址标识号码 (7)第二章交换业务典型流程及关键指标 (8)第一节鉴权过程 (8)第二节位置登记 (8)一、变化到已知MSC/VLR的位置更新 (9)二、变化到未知MSC/VLR的位置更新 (9)第三节切换流程 (10)一、由相同BSC控制的小区间的切换 (10)二、由同一MSC，不同BSC控制小区间的切换 (10)三、由不同MSC控制的小区间的切换 (11)第四节GSM呼叫实例 (12)一、移动主叫,例如至PSTN (12)二、移动被叫，例如呼叫来自PSTN (12)三、移动呼叫移动(移动用户在不同的MSC/VLR） (13)第四节关键指标 (13)一、VLR用户利用率 (13)二、HLR鉴权用户利用率 (13)三、HLR开户用户利用率 (14)二、CP负荷 (14)三、PAGING成功率 (14)四、信令负荷 (14)五、话务中继每线话务量 (14)六、录音通知统计 (15)七、网络接通率 (15)八、切换成功率 (15)第一章交换系统的基本原理本章导读通过对本章的学习，您将了解到：✧交换系统的组成和原理。
交换子系统包括MSC(移动交换中心）、HLR（归属用户位置寄存器）、VLR(访问用户位置寄存器)、AC(鉴权中心）、EIR（终端设备寄存器）。
第一节交换系统的功能单元一、移动业务交换中心MOBILE–SERVICE SWITCHING CENTER●MSC是整个网络的核心，完成最基本的网络功能，协调与控制整个GSM网络中BSS、OSS的各个功能实体.●接口管理，实现各种相应的管理功能,提供与PSTN、ISDN、PSPDN、PLMN的接口。
GSM网络简介
第一章：蜂窝通信网蜂窝电话系统实现移动用户与公众电话网或另一个蜂窝网移动用户之间的连接通信。
用户与网络的信息通信是在利用无线信道上的，这样就减除了传统电话机必须连电话线固定的局限，因此实现了用户的彻底可移动性（无论是乘坐交通工具或徒步行走）。
蜂窝网有着固定电话网不可比拟的优点，首先对用户来说，它有：●可移动性●更灵活●更方便等特点，对运营商来说，它有：●便于扩容●利润可观●功能强大●组网方便等特点。
网络组成GSM网络由网络交换子系统（Mobile services Switching Centres 简称MSC）、基站子系统（Base Station Systems 简称BSS）和移动台（Mobile Station简称MS）三大系统组成，各系统还可细分各子系统，如BSS包括基站控制器BSC、收发信台BTS和码速变换器等，这些子系统将在下一章详细陈述。
有了MSC、BSS和MS我们就具备了建立呼叫、进行通话和计费等一般公众电话网的功能，另外为了用户能与固定电话或其它网络通信，还有必要与PSTN （公众电话交换网）相连。
在蜂窝网里MS的服务小区叫“cells”，这些“cells”由BSS提供，每个BSS 可带一个或多个cells。
这些cells的轮廓通常象个蜂窝一样，但由于覆盖地形的多样性和网络规划需要，它实际的形状并不是那么规则。
理论上的蜂窝形状频谱资源频谱是一个有限的资源，只有一段非常小的频段分配给蜂窝通信使用，以下列出GSM900的频谱分配，扩展GSM900（EGSM），GSM1800（DCS1800）和PCS1900。
GSM900⏹收（上行）：890—915MHZ⏹发（下行）：935—960MHZ⏹124个绝对无线频率信道（ARFCN：Absolute Radio Frequency Channels）EGSM900⏹收（上行）：880—915MHZ⏹发（下行）：925—960MHZ⏹174个ARFCNGSM 1800（DCS1800）⏹收（上行）：1710—1785MHZ⏹发（下行）：1805—1880MHZ⏹374个ARFCNPCS1900⏹收（上行）：1850—1910MHZ⏹发（下行）：1930—1990MHZ⏹299个ARFCNARFCN⏹带宽=200KHZ⏹8个时分多址（TDMA）时隙cell的大小在一个物理区域内小区的数量取决于当地使用网络的用户数，以及当地的地形地貌（山坡、湖泊、建筑物等）。
GSM基础知识
GSM 900，DCS 1800，DCS 1900的差异?GSM900是最早的GSM系统，它使用900MHz的频段，在一个大的范围内提供蜂窝移动通信。
手机的最大输出功率一般从1W到8W。
DCS 1800是GSM 900的一个延伸，GSM这个词通常包括了DCS 1800和GSM 900。
DCS 1800在GSM 900的基础上把频段作了扩展，工作频率上移到1.8GHz．DCS l800系统的主要目的是形成PCN网，加强蜂窝通信产业的竞争，特别是在英国这样的国家，DCS的信道号从512到885。
GSM 900的信道号从1到124。
由于分配了更宽的频带和更多的信道，DCS 1800可以满足一些大容量的用户需求，DCS 1800的移动台的输出功率也较小（最大功率IW），所以小区的范围可以变得更小一些，从而可以承受更高的用户密度。
在其它方面， DCSl800和GSM900是一样的。
在CSM的phase 2的规范中，两者就更加接近了，GSM900获得了额外的频带和信道（E一GSM系统），手机也有了更低的输出功率等级，这两点增加了GSM的用户容量。
尽管在phase 2标准中没有提到，DCS1800的手机的功率最大将可达4w，这就允许了最大范围的蜂窝小区，降低了为覆盖农村区域所需要的费用。
PCS 1900的标准还没有完全制定。
在美国，个人通信的频段是2GHz和欧洲、远东不一样。
美国获得PCS经营许可证的单位并没有被指定使用某一固定的通信系统。
很多入关心CDMA，也会有很多经营者采用CDMA标准，由于GSM系统设备和经验是非常成熟的，所以很有可能有相当一部分经营者将在1.9GHz的频段上使用GSM系统。
在美国，还有其它的一些实验系统，如DECT。
很多大的生产厂家，如Nokia，Ericsson，Matra，AEG，Northern Te1ecom，将支持PCS 1900．MCI和其它的一些经营者将试用该系统，就技术角度而言，除了频段不同外，PCS 1900和DCS 1800是一样的。
GSMsummary-计算机网络
网络各子系统的组成
NSS：网络交换子系统 。主要由MSC（移动 业务交换中心）、 HLR（本地位置寄存器）、 VLR（拜访位置寄存器）、AC（鉴权中心）、 EIR（设备识别寄存器）组成。 BSS：基站子系统 。主要由BSC（基站控制 器）、BTS（基站）、TCSM（码型转换）组 成。 NMS：网络管理子系统。主要由若干工作站、 服务器和路由器组成。
2019年1月15日
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NMS网络管理子系统的功能
主要被分为三类： 故障管理 配置管理 性能管理 这些功能覆盖了从单个的 BTS 到 MSC 和 HLR的整个GSM的网络单元。
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背景和需求
移动电话首先是从欧洲兴起的，八十年代初期， 欧洲各国使用的许多移动电话系统各不相同且 是互不兼容的。由于对电信服务的需求日益增 加，人们逐步认识到移动电话系统的这种各不 相同，而且互不兼容的特性阻碍了移动通信的 发展。为此，1982年6月维也纳会议上，欧洲 邮电管理委员会CEPT专门成立了一个小组，为 西欧规划一个公共移动通信系统。该小组被命 名为“移动通信特别小组”，从此系统也被成 为GSM。1991年投入商用。
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GSM包含的分系统
一、移动台MS 二、交换子系统NSS 三、基站子系统BSS 四、操作维护子系统O&MSS
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GSM的三个子系统和接口
MS
BSS
NSS
NMS
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移动台 MS
02-GSM基础知识普及
编号计划
在GSM系统中，出于识别的目的，定义了如下的一些编号： 为了确定GSM移动用户： 永久性编码： IMSI MSISDN 临时性编码： LMSI TMSI MSRN HON
编号计划
为了识别NSS网络组件： MSC Number VLR Number HLR Number 为了识别位置区： LAI 为了识别BSS网络组件： CGI BSIC
HLR的功能 HLR的功能
归属用户位置寄存器(HLR)是GSM系统的中央数据库，存储该 HLR控制的所有存在的移动用户的相关信息. 所有移动用户的重要数据都存储在HLR中.包括用户识别号码， 访问能力、用户类别和补充业务等数据，HLR也存储部分漫游 移动用户所在MSC区域的有关动态数据.
AUC的功能 AUC的功能
主要接口（Um接口） 接口） 主要接口（Um接口
Um 接口（空中接口）定义为移动台与基站收发信台（BTS） 之间的通信接口，用于移动台与GSM系统的固定部分之间的互 通. 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.
GSM基础必知
GSM基础知识1.频点频段转化我国2G频段（准确版）GSM900890-915 935-960，总计25/0.2-1=124个频道，频道号1-124移动1-94，94个频道，19M带宽联通95-124，30个频道，6M带宽DCS1800移动（前25M带宽）1710-1735 1805-1830 频道号512-636（124）联通1735-1745（10M带宽）1830-1840，频道号637-686（50）绝对频道号ARFCNGSM900（P-GSM）Fl=890.2 + 0.2 ⨯（N-1）Fu=Fl + 45（1≤N ≤124）DCS1800 Fl=1710.2 + 0.2 ⨯（N-512）Fu=Fl + 95（512≤N ≤885）2.常见参数Rxlev：dBmW，缩写为dBm（强度绝对单位）=10×lgP 接收端功率，mW豪瓦Rxqual：0-7 （误码率决定，误码率越高，质量越差，数值越大）C/I dB（分贝，强度相对单位）=10×lg（P1/P2）=10×lg（U²/R）=10×lg（I²×R）=20×lg （U1/U2）=20×（I1/I2）通信中P1P2一般为接受端服务小区功率与邻区底噪功率，或收发终端功率。
MCC：Mobile Country Code，移动国家代码中国460MNC：Mobile Network Code，移动网络代码，中国移动为00LAC：Location Area Code，位置区代码，2个字节长的十六进制码，取值0-65535（2的16次方）CI:小区码，2个字节长的十六进制码，取值0-65535临时移动用户识别号码TMSI：移动用户的安全性。
为了对IMSI保密，MSC/VLR可给来访移全球小区识别号码CGI：MCC + MNC + LAC + CI ,识别一个位置区内的小区基站识别代码BSIC：识别相邻网络的相邻基站，6 bit编码.BSIC=NCC(3bit)+BCC(3bit) BSIC=NCCx8+BCC Base Staion Identification Code 0-63 NCC: Network Colour Code PLMN颜色代码,识别相邻的PLMN网0-7BCC: Base station Colour BTS颜色代码,识别相同载频的不同基站. 0-73.位置更新位置更新:当移动台出于某种需要或发现其存储的LAI与接收当前小区的LAI号发生变化时,就必须通知网络来更改所存储的移动台的位置信息,这个过程就是位置更新。
GSM 基础
GSM基础●GSM系统的特点和组成●GSM系统的接口●GSM系统常见事件●GSM系统呼叫过程目录第1章GSM基本概念 (4)1.1 第2代移动通信技术的演进 (4)1.2 GSM的特点 (5)1.3 GSM系统提供的业务 (6)1.3.1 基本业务 (6)1.3.2 承载业务 (6)1.3.3 补充业务 (7)1.4 GSM网络结构 (11)1.4.1 移动交换系统NSS (12)1.4.2 基站子系统BSS (13)1.4.3 操作维护子系统OMS (13)1.4.4 移动台MS (14)1.4.5 GSM网络服务区 (14)1.5 GSM系统的各种接口 (15)1.6 GSM使用的频率 (16)第2章GSM事件 (20)2.1 移动用户状态 (20)2.1.1 IMSI附着 (20)2.1.2 IMSI分离 (20)2.1.3 MS忙 (21)2.1.4 周期性登记 (21)2.2位置更新 (21)2.2.1 一般位置更新 (21)2.2.2 周期性位置更新 (22)2.2.3 IMSI附着/分离 (22)2.3 切换 (22)2.3.1 切换目的 (23)2.3.2 切换分类 (23)2.4 小区选择和重选 (24)2.5 鉴权和加密 (25)第3章GSM基本呼叫流程 (26)3.1 初始化 (26)3.2 位置更新流程 (26)3.3 移动用户至固定用户出局呼叫 (27)3.4 固定用户至移动用户入局呼叫 (28)3.5 移动用户呼叫移动用户 (29)第1章GSM基本概念1.1 第2代移动通信技术的演进移动通信的发展始于20世纪20年代在军事及某些特殊领域的使用，40年代逐步向民用扩展，最近10多年来是移动通信真正蓬勃发展的时期，其发展过程大致可分为三个阶段：●第一代移动通信系统（1G，First Generation）●第二代移动通信系统（2G，Second Generation）●第三代移动通信系统（3G，Third Generation）第一代模拟移动通信系统始于80年代，采用蜂窝组网技术。
GSM网络简介
MSC交换机
2004年8月27日
郑州移动公司工程部 徐贵全
MSC交换机
• 负责为手机与手机， 手机与固定电话之间 进行通信提供电路。
2004年8月27日
郑州移动公司工程部 徐贵全
HLR
2004年8月27日
郑州移动公司工程部 徐贵全
NSS网络交换子系统各部分的作用
用户识别模块（SIM）
• 从用户的角度，第一个且最 重要的数据库是在手机内的， 即用户识别模块（SIM卡）。 SIM卡可以从手中取出，并插 入另一个手机。SIM卡有一个 镶嵌在卡上的很小的存储装 置，它包含了用户的识别号 码，申请的业务目录和适用 的网络。当用户申请业务加 入网络时，由本地运营者签 发SIM卡。
2004年8月27日
郑州移动公司工程部 徐贵全
BSC 基站控制器
• 对基站进行管理和控 制、分担交换机的工 作量
2004年8月27日
郑州移动公司工程部 徐贵全
BTS基站
Insite
• 为手机用户 提供接入 GSM网络, 即给手机用 户提供无线 信道。
Metr osite Prim esite
OUTDOOR
2004年8月27日
郑州移动公司工程部 徐贵全
拜访位置寄存器（VLR）
• 现在新用户在一个由本 地运营者提供的网络服 务区开机。该区域通过 空中接口连到被称为拜 访位置寄存器（VLR） 的数据库。在VLR中， 用户数据被暂时存储。 当用户移动到另一VLR 区域时，用户数据将从 旧的VLR中删除，并存 储到新的VLR中。
2004年8月27日
郑州移动公司工程部 徐贵全
郑州公司移动通信系统 发展概况