[工学]GSM移动通信系统的设计.doc

中文题目：GSM移动通信系统的设计外文题目：GSM MOBILE COMMUNICATION SYSTEM DESIGN毕业设计（论文）共77页（其中：外文文献及译文26页） 图纸共0张 完成日期2010年6月 答辩日期2010年6月- I -摘要GSM系统原是泛欧数字移动通信系统的简称，是欧洲邮电主管部门会议为开发数字蜂窝移动通信系统而在1982年成立的机构。1987年，欧洲15个国家的电信业务经营者在哥本哈根签署了一个谅解备忘录，简称MOU。它是关于实现泛欧900MHz数字蜂窝移动通信标准的备忘录。随着移动通信设备的研制与开发及数字蜂窝通信网建立，GSM就逐步成为了欧洲数字移动通信系统的代名词。欧洲的专家们将GSM重新命名为“Global System For Mobile Communication”，从而使其变成了“全球移动通信系统”的简称。本次设计主要涉及了GSM系统的组成，系统的接口与协议、所支持的业务、以及系统的详细工作过程。GSM系统是由若干个子系统或功能实体组成。其中基站子系统（BSS）在移动台（MS）和网络子系统（NSS）之间提供和管理传输通路，特别是包括了MS与GSM系统的功能实体之间的无线接口管理。重点通过庄河市区的基站选址及其基站之间的建设设计研究了庄河开市区本地网连接、庄河市内区域通信网、编号计划和计费方式。AbstractPan-European GSM system was originally short for digital mobile communication system, the Conference of European Post and Telecommunications authority for the development of digital cellular mobile communication system and in 1982 established.In 1987, 15 European countries, the telecommunications business operators in Copenhagen signed a memorandum of understanding referred to as MOU.It is on the realization of pan-European digital cellular mobile communication standard 900MHz memorandum.With the mobile communications equipment research and development and the establishment of digital cellular communication network, GSM will gradually become a European digital mobile communication system synonymous.GSM Europe experts will be renamed "Global System For Mobile Communication", making it into a global mobile communications system for short.This design mainly related to the GSM system components, system interfaces and protocols, supported by business and the detailed working process.GSM system is composed of several sub-systems or functional entities.One Base Station Subsystem (BSS) in the Mobile Station (MS) and the network subsystem (NSS) to provide and manage transmission path between, especially including the MS and the GSM system features a wireless interface management between entities.Focus on urban areas by Zhuang he base station location and design of the building between the open urban local network connection Zhuanghe, Zhuanghe City area communications network, numbering plan and billing.I目录摘要IAbstractII前言11 GSM系统概述21.1 GSM的发展21.2 GSM系统的主要特点21.3 GSM系统的主要性能参数31.4 GSM系统的功能52 GSM系统的组成及功能简述72.1 GSM系统的组成72.2 GSM系统的接口102.3 GSM系统各接口112.3.1 Um空中接口112.3.2 Abis 接口112.3.3 A接口122.3.4 NSS内部接口122.3.5 7号信令协议132.4 GSM系统的主要业务152.4.1基本通信业务152.4.2补充业务172.5 GSM系统信道分类183 基站设计规划213.1用户容量预测213.1.1 庄河市概况213.1.2 移动电话用户容量的预测223.2 频率规划及复用方式的确定223.3 基站数量的确定253.4 基站布局及站址选择294 基站间的连接334.1移动交换中心接口与协议334.2 基站的接口与协议334.3系统的工作过程344.3.1主要接续过程说明344.3.2漫游与位置更新364.2.3 切换394.3.4传输系统建设方案404.4编号计划414.5计费方式435结论45致谢46参考文献47附录：A48附录：B59设计前言移动通信经历了从模拟向数字、从窄带向宽带的发展。基站作为移动通信网络的最为关键的设备，其发展与移动通信技术的发展密切相关。GSM系统从1991年在欧洲开通第一个商用系统以来，历经15年的发展，从最开始没有QoS的要求到目前全球网络用户数超过16.8亿。移动通信市场发展促使基站技术不断发展，每隔几年就有更高性能的新一代GSM基站推出。基站发展和演进情况如图所示。从GSM基站技术的发展历程可见，每隔45年就会出现基站的升级换代。本设计共分为四章：第一章对GSM系统的发展状况，系统特点，性能参数以及系统的具体功能做了详细的介绍。第二章主要阐述了GSM系统的组成，各部分的功能，GSM系统的主要接口及各接口的协议，GSM系统的主要业务。第三章为本论文的核心章节，阐述了基站的选址问题，涉及到用户容量预测，庄河市的具体概况，频率规划及复用方式的确定，基站数量的确定，基站的站址选择及布局。第四章是讲述庄河市本地网的连接，具体包括移动交换中心及基站中各接口的连接和协议以及通信，还包括系统具体的工作过程。第五章为本论文的结论部分，对本次设计做了总结。1 GSM系统概述GSM系统是全数字式蜂窝状移动通信系统的一种制式，这种制式作为一种国际标准，是当前蜂窝状移动通信技术中最为先进的方式之一。该系统与以前的各种蜂窝状移动通信系统比较，其最大的特点是采用开放式网络结构。GSM系统中各接口信号协议和网络控制功能在各分系统中的分配均有严格的定义。1.1 GSM的发展GSM全名为：Global System for Mobile Communications，中文为全球移动通讯系统，俗称"全球通"，是一种起源于欧洲的移动通信技术标准，是第二代移动通信技术，其开发目的是让全球各地可以共同使用一个移动电话网络标准，让用户使用一部手机就能行遍全球。早在1982年，欧洲已有几大模拟蜂窝移动系统在运营。为了方便全欧洲统一使用移动电话，需要一种公共的系统，1982年北欧国家向CEPT提交了一份建议书，要求制定900MHz频段的公共欧洲电信业务规范。在这次大会上就成立了一个在欧洲电信标准学会（ETSI）技术委员会下的移动特别小组,简称“GSM”，来制定有关的标准和建议书。1986年在巴黎，该小组对欧洲各国及各公司经大量研究和实验后所提出的8个建议系统进行了现场实验。1987年5月GSM成员国就数字系统采用窄带时分多址TDMA、规则脉冲激励线性预测RPE一LTP话音编码和高斯滤波最小移频键控GMSK调制方式达成一致意见。同年，欧洲17个国家的运营者和管理者签署了谅解备忘录（MoU），相互达成履行规范的协议。1991年在欧洲开通了第一个系统，同时MoU组织为该系统设计和注册了市场商标，将GSM更名为“全球移动通信系统”。我国于20世纪90年代初引进采用此项技术标准，此前一直是采用蜂窝模拟移动技术，即第一代GSM技术（2001年12月31日我国关闭了模拟移动网络）。目前，中国移动、中国联通各拥有一个GSM网，为世界最大的移动通信网络。GSM系统包括 GSM 900：900MHz、GSM1800：1800MHz 及 GSM1900：1900MHz等几个频段 。GSM（全球移动通信系统）是一种广泛应用于欧洲及世界其他地方的数字移动电话系统。GSM使用的是时分多址的变体，并且它是目前三种数字无线电话技术（TDMA、GSM和CDMA）中使用最为广泛的一种。1.2 GSM系统的主要特点 GSM数字移动通信系统（简称GSM系统）是完全依照欧洲通信标准化委员会（ETSI）制定的GSM规范研制而成的，任何GSM数字蜂窝移动通信系统都必须符合GSM技术规范。GSM系统是一种典型的开放式结构，作为一种面向未来的通信系统，它具有下列主要特点：1）GSM系统由几个分系统组成，各分系统之间都有定义明确且详细的标准化接口方案，保证任何厂家提供的GSM系统设备可以互联。同时，GSM系统与各种公用通信网之间也都详细定义了标准化接口规范，使GSM系统可以与各种公用通信网实现互连互通。2）GSM系统除了可以开放基本的话音业务外，还可以开放各种承载业务、补充业务及与ISDN相关的各种业务。3）GSM系统采用FDMA/TDMA及跳频的复用方式，频率重复利用率高，同时它具有灵活方便的组网结构，可满足用户的不同容量需求。4.）GSM系统具有较强的鉴权和加密功能，能确保用户和网络的安全需求。5）GSM系统抗干扰能力较强，系统的通信质量较高。6）在SIM卡基础上实现漫游，在国家网内和跨国界间的通信中，该系统能提供自动漫游（泛欧漫游）。漫游是移动通信的重要特征，它使得用户可以从一个网络自动进入另一个网络。对于GSM标准，漫游是在SIM卡识别号以及被称为IMSI的国际移动用户识别号的基础上实现的。这意味着用户不必带着终端设备而只需带其SIM卡进入其它国家即可。终端设备可以租借，仍可达到用户号码不变，计费帐号不变的目的。7）能自动选择路由8）一个移动用户发起一次呼叫的用户将不需要知道移动用户的位置，因为呼叫将被自动选路到合适的移动设备。9）能最大灵活地在线提供由ISDN提供的业务，易于升级。1.3 GSM系统的主要性能参数1)工作频段我国陆地公用蜂窝数字移动通信网GSM通信系统采用900MHz频段：890915（移动台发、基站收） 935960（基站发、移动台收）双工间隔为45MHz，工作带宽为25 MHz，载频间隔为200 kHz。随着业务的发展，可视需要向下扩展，或向1.8GHz频段的GSM1800过渡，即1800MHz频段：17101785（移动台发、基站收）18051880（基站发、移动台收）双工间隔为95MHz，工作带宽为75 MHz，载频间隔为200 kHz。2)频道间隔相邻两频道间隔为200kHz。 每个频道采用时分多址接入（TDMA）方式，分为8个时隙，即8个信道（全速率）。每信道占用带宽200 kHz/825 kHz。将来GSM采用半速率话音编码后，每个频道可容纳16个半速率信道2。3)频道配置采用等间隔频道配置方法，频道序号为1124，共124个频点。频道序号和频点标中心频率的关系为3：f1（n）890.2MHZ（n1）×0.2MHZ 移动台发，基站收fh（n）f1（n）45MHZ 基站发，移动台收n1124频道（或称为频点，载频）。4)频率复用方式频率复用是指在不同的地理区域上用相同的载波频率进行覆盖。这些区域必须隔开足够的距离，以致所产生的同频道及邻频道干扰的影响可忽略不计。频率复用方式就是指将可用频道分成若干组，若所有可用的频道N（如N49）分成F组（如F9组），则每组的频道数为N/F5.4»49/9，即有些组的频道数为5个，有些为6个。因总的频道数N是固定的，所以分级数越少，同频道复用距离越小，导致系统中C/I值降低。因此，在工程实际中是把同频干扰保护比C/I值加3dB的冗余来进行保护，采用12分级方式，即4个基站，12组频率。对于有方向天线而言，天线可采用120°或60°的定向天线，形成三叶草小区，即把基站分成3个扇形小区。如采用4/12方式，每个小区最大到5个频道，一般地也可用到4个频道。如采用3/9复用方式，则每个小区可用到6或5个频道。对于无方向性天线，即全向天线，建议采用7组频率复用方式，其7组频率可从12组中任选，但相邻频率组尽量不在相邻小区使用。以上所述每小区可用频道数都是在可用频段为10MHZ情况下，目前10MHZ中4MHZ为中国移动公司使用，另6MHZ为中国联通公司使用。这样，移动公司建的GSM数字移动通信网如采用4/12频率复用方式时，每小区可用频道数最大仅2个（16个信道），有些只能用到1个（8个信道）。为此，中国移动通信公司下发各省移动通信公司将4MHZ带宽向下扩展2MHZ，使GSM数字移动通信网从可用频道7695（20）个扩展到6695（30个），4/12方式每个小区一般可用3个频道（24信道），最小也能用到2个频道（16个信道）。5)保护带宽400KHZ当一个地区数字移动通信系统与模拟移动系统共存时，两系统之间（频道中心频率之间）应有约400KHZ的保护带宽，通常是模拟网预留。中国移动公司与中国联通公司的数字移动通信系统之间也应有400KHZ的保护带宽，即它们之间用一个频道，或由中国移动公司一方预留，或由中国联通公司一方预留。1.4 GSM系统的功能GSM全球移动通讯系统是目前国内覆盖最广、系统可靠性最高、话机保有量最大的数字移动通讯系统。GSM以统一的方式向各地用户提供具有所有电信业务的国内和国际漫游。用户身份鉴别可保护网络避免无权用户使用。GSM系统除提供话音业务外，还提供数据业务、短消息（SMS）业务等多项功能。1）GSM移动台具有漫游功能为了实现漫游，GSM的主要工作是识别移动台、用户位置登记和呼叫接续。首先是识别移动台。GSM为用户定义了三个识码：DN码、MSRN码和IMSI码。DN码是公用电话号码薄上可查的统一的电话号码;MSRN码是在呼叫漫游用户时，由VLR临时指定，并依据此号码在无线信道上使用，用来寻呼和识别移动台。上述三个号码存在对应关系，因此利用它们就可以准确唯一地识别某个移动台。然后是位置更新。某区的移动台进入另一区只有经过位置登记后才能使用。A区移动台进入B区后它会自动搜索该区基站的广播公共信道，在其上获得位置信息。当发现接受到的区域识别码与自己不同时，漫游移动台会向当地基站发出位置更新请求，B区的被访问局受到此信号后，通知本局的VLR，然后VLR为漫游用户指定一个临时号码MSRN，将此号码通过CCITTNO. 7信令通知移动台所在业务区备案。这样一个漫游用户位置登记完成。最后是呼叫接续至漫游移动台。有公用有线网电话用户呼叫某漫游移动台时，有线电话拨移动台DN码时，DN码首先经由公众交换网接至最近的本地GSM移动交换中心(GMSC), GMSC利用DN码访向母局位置登记器(HLR)，从中取得漫游台的MSRN信息码，GMSC根据此码将呼叫接至被访向的移动交换中心(VMSC ), VMSC接到MSRN号码后，进一步访向来访者登记器，证实漫游台是否仍在本区工作，确认后，VMSC把MSRN码转换成国际移动台识别码(IMSI)，通过当地基站在无线信道上向漫游移动台发出寻呼，以此建立通话6。2）GSM具有保密功能GSM系统可以向移动用户提供三种类型的保密。一是对移动台识别码加密，使窃听者无法确定用户的移动台电话号码，起到对用户位置保密的作用。二是将用户的话音、信令数据和识别码全部加密，使非法窃听者无法收到通信的具体内容。第三种保密措施是通过“用户鉴别”来实现的，其鉴别方式是“询问一响应”过程，确保合法用户的使用权。3）GSM其有越区切换功能在微蜂窝移动通信网中，高频度的越区切换已成为不可避免的。GSM采取主动参与越区切换的策略，移动台在通话期间不断向所在工作区荃站报告本区及相邻基站区无线环境的详明数据。当需要越区切换时，移动台主动向本区基站发出越区切换请求，固定方(MSC和BC)根据来自移动台的数据，查找是否在替补信道，以接收越区切换，如果不存在，则选择第二个替补信道直至选中一个空闲信道，使移动台切换到该信道上继续工作。2 GSM系统的组成及功能简述2.1 GSM系统的组成 GSM蜂窝系统的网络结构如图21所示5。MSMSTEBSCBTSBSCVLRMSCOMCHLRAUCEIRPSTNISDNPDN BTS 图21 GSM蜂窝系统的网络结构Figure 21 GSM honeycomb system network architecture由图可见， GSM数字蜂窝通信系统的主要组成部分可分为移动台、基站子系统和网络子系统。 基站子系统（简称基站BS）由基站收发台（BTS）和基站控制器（BSC）组成；网络子系 统由移动交换中心（MSC）和操作维护中心（OMC）以及原地位置寄存器（HLR）、访问 位置寄存器（VLR）、鉴权中心（AUC）和设备标志寄存器（EIR）等组成。一个MSC可管理多达几十个基站控制器，一个基站控制器最多可控制256个BTB。由MS,BS和网络子系统构成公用陆地移动通信网，该网络有MSC与公用交换电话网(PSTN),综合业务数字网（ISDN）和公用数据网（PDN）进行互连。1）移动台（MS）移动台是GSM移动通信网中用户使用的设备。移动台类型可分为车载台，便携台和手机。其中，手机小巧，轻便，而且功能也较强，因此使用手机的用户占移动用户的绝大多数。移动台通过无线接口接入GSM系统，具有无线传输与处理功能。此外，移动台必须提供与使用者之间的接口，比如，为完成通话呼叫所需要的话筒，扬声器，显示屏和各种按键，或者提供与其他一些终端设备（TE）之间的接口，如与个人计算机或传真机之间的接口。移动台的另外一个重要组成部分是用户识别模块（SIM），亦称SIM卡。它基本上是一张符合ISO（开放系统互连）标准的“智慧”磁卡，其中包含与用户有关的无线接口的信息，也包括鉴权和加密信息。使用GSM标准的移动台都需要插入SIM卡，只有当处理异常的紧急呼叫时，才可以在不用SIM卡的情况下操作移动台。SIM卡的应用使一部分移动台可以为不同用户服务，因为GSM系统是通过SIM卡来识别移动用户的，这为今后发展个人通信打下了基础。2）基站子系统（BSS）基站子系统（BSS）是GSM系统的基本组成部分。它通过无线接口与移动台相接，进行无线发送，接收及无线资源管理。另一方面，基站子系统与网络子系统（NSS）中的移动交换中心（MSC）相连，实现移动用户与固定用户之间或移动用户之间的通信连接。基站子系统主要由基站收发信机（BTS）和基站控制器（BSC）构成。（1）基站控制器（BSC）基站控制器是基站收发台和移动交换中心之间的连接点，也为基站收发台和操作维护中心之间交换信息提供接口。一个基站控制器通常控制多个基站收发台，其主要功能是进行无线信道管理，实施呼叫和通信链路的建立和拆除，并为本控制区内移动台的过去切换进行控制，控制完成移动台的定位、切换及寻呼等，是个很强的业务控制点。（2）基站收发信台（BTS）基站收发信台包括无线传输所需要的各种硬件和软件，如发射机，接收机，支持各种小区结构（如全向，扇形，星状和链状）所需要的天线，连接基站控制器的接口电路以及收发信台本身所需要的检测和控制装置等。BTB完全由BSC控制，主要负责无线传输，完成无线与有线的转换，无线分集，无线信道加密，跳频等功能。基站收发信机，天线公用器和天线是基站子系统的无线部分，它由基站控制器实施控制。基站控制器承担无线资源，参数及各种接口的控制与管理。3）网络子系统网络子系统对GSM移动用户之间通信和移动用户与其它的通信网用户之间通信起着管理作用。其主要功能包括：交换、移动性管理与安全性管理等。NSS由很多功能实体构成，他们之间的信令传输都符合CCITT信令系统7号协议。下面分别讨论个功能实体的主要功能。（1）移动交换中心（MSC）移动交换中心是网络的核心，它提供交换功能并面向下列功能实体：基站子系统（BSS），原籍位置寄存器（HLR）,访问位置寄存器（VLR），鉴权中心（AUC），移动设备识别寄存器（EIR），操作维护中心（OMC）和固定网（公用电话网，综合业务数据网等），从而把移动用户与固定网用户，移动用户与移动用户之间互相连接起来。移动交换中心可以从三种数据（即原籍位置寄存器，访问位置寄存器和鉴权中心）获取有关处理用户位置登记和呼叫请求等所需要的全部数据。作为网络的核心，MSC还支持位置登记和更新，过境切换和漫游服务等项功能。对于容量比较大的移动通信网，一个网络子系统可包括若干个MSC，VLR,HLR。为了建立固定网用户与GSM移动用户之间的呼叫，固定用户呼叫首先被接到入口移动交换中心，称为GMSC，由它负责获取移动用户的位置信息，且把呼叫转接到可向该移动用户提供即时服务的MSC,该MSC称为被访问的MSC(VMSC).（2）原籍位置寄存器（HLR） 它可以看作是GSM系统的中央数据库，存储该HLR管辖区的所有移动用户的有关数据。其中，静态数据有移动用户号码、访问能力、用户类别和补充业务等。此外，HLR还暂存移动用户漫游时的有关动态信息数据。（3） 访问位置寄存器（VLR） 它存储进入其控制区域内来访移动用户的有关数据，这些数据是从该用户的原籍位置寄存器获取并进行暂存的，一旦移动用户离开该VLR的控制区域，则临时存储的该移动用户的数据就会被删除。因此，VLR可看作是一个动态用户的数据库。实际情况下，VLR功能总是在每个MSC中综合实现的。（4）鉴权中心（AUC） GSM系统采取了特别的通信安全措施，包括对移动用户鉴权，对无线链路上的话音、数据和信令信息进行保密等。因此，鉴权中心存储着鉴权信息和加密密钥，用来防止无权用户接入系统和保证无线通信安全。（5） 移动设备标识寄存器（EIR）EIR存储着移动设备的国际移动设备识别码（IMEI），通过核查白色清单、黑色清单、灰色三种清单，运营部门就可判断出移动设备是属于准许使用的，还是失窃而不准许使用的，还是由于技术故障或误操作而危及网络正常运行的MS设备，以确保网络内所使用的移动设备的唯一性和安全性。（6）操作维护中心（OMC）网络操作维护中心（OMC）负责对全国进行监控与操作。例如，系统的自检、报警与备用设备的激活，系统的故障诊断与处理、话务量的统计和计费数据的记录与传递，以及与网络参数有关的各种参数收集、分析与显示等。2.2 GSM系统的接口在实际的GSM通信网络中，由于网络规模不同、运营环境不同以及设备生产厂家不同，因而上述各个部分可以有不同的配制方法。比如，把MSC和VLR合并在一起，或者把HLR、EIR和AUC合并为一个实体。不过，为了各个厂家所生产的设备可以通用，上述各部分的连接都必须严格符合规定的接口标准及相应的协议。GSM系统各部分之间的接口如图所示。MSMSCMSCEIRBTSBSCHLRVLRVLRAbisABCDEFG Um 图22 GSM系统的接口Figure 22 The interface of GSM system2.3 GSM系统各接口2.3.1 Um空中接口Um接口是MS和系统连接的接口。该接口的物理层建立在无线信道上，该层对各种逻辑信道进行划分，产生不同的逻辑信道，传递不同的逻辑信息。Um接口的链路层为LAPDm，LAPDm协议便于在无线空中接口上传输数据以及和Abis接口相配合。Um接口的网络层中包括了无线资源管理（RR）、移动性管理（MM）、接续管理（CM）三个子层，其中在呼叫控制管理层中包含了呼叫控制单元（Call Control CC）,提供并行呼叫处理能力，同时还包括补充业务管理（Supplementing Services,SS）和短消息管理（Short Message Service,SMS）单元。 RR层指在无线电接口上的传输进行管理的规约，负责小区选择、小区重选和切换，并提供MS和BSC之间的稳定链路，BSS实现RR层的大部分功能。MM层是管理包括位置数据在内的用户数据库，还进行安全管理，负责鉴权操作。CM层主要负责呼叫控制管理以及SMS等。CM和MM子层并不在BSS中进行管理，其消息在BSS中透明传输。2.3.2 Abis 接口 Abis接口是BTS与BSC接口，它的物理层是PCM传输，链路层以ISDN的D信道接入协议传送信息。 Abis接口支持下列信息： 在手机和网络之间进行交换和高级层消息，即信令消息； 网络对BTS基站的维护管理消息； BTS和BSC内部的管理消息。 Abis接口的网络层是以基站管理层和RR进行控制的。BTSM用于支持分配传输路径和测量报告处理，其承载方式是LAPD协议。2.3.3 A接口 A接口是BSC与MSC之间的通信接口，它的物理层是2048kb/s的数字传输，其链路层基于NO.7信令系统MTP2.网络层有MTP3和信令连接控制部分（SCCP）共同组成。SCCP基于消息传递部分（MTP）的基础之上，是用户部分的一个补充功能级，也为MTP提供了附加功能，SCCP提供数据的无连接和面向连接业务。 A接口在用户部分上传送的是基站子系统应用层（BSSAP）协议和Um3层信令。BSSAP分为基站子系统应用层（BSSMAP）和直接传送应用层（DTAP）两部分，用以支持各种连接处理和切换过程。BSSAP对GSM第三层心灵消息进行处理，它的消息传送是以SCCP为载体的，并通过分配来区分DTAP和BSSMAP消息负责业务流程控制，需要相应的A接口内部功能模块处理，DTAP主要用于完成移动管理消息（MM）及呼叫控制（CC）功能。 2.3.4 NSS内部接口NSS内部接口包括B，C，D，E，F，G接口。 1) B接口B接口定义为访问用户寄存器(VLR)与移动业务交换中心(MSC)之间的内部接口，用于移动业务交换中心(MSC)向访问用户寄存器(VLR)询问有关移动台(MS)当前位置信息或通知访问用户寄存器(VLR)有关移动台(MS)的位置更新信息等。 2）C接口 C接口定义为归属用户寄存器(HLR)与移动业务交换中心(MSC)之间的接口。用于传递路由选择和管理信息。如果采用归属用户位置寄存器(HLR)作为计费中心，则呼叫结束后建立或接收此呼叫的移动台(MS)所在的移动业务交换中心(MSC)应把计费信息传送给该移动用户当前归属的归属用户位置寄存器(HLR)中。一旦要建立一个至移动用户的呼叫时，移动业务交换中心(GMSC)应向被叫移动用户所属的归属用户位置寄存器(HLR)询问被叫移动台的漫游号码。其物理链路采用标准2.048Mb/s的PCM数字传输线。 3）D接口 D接口定义为归属用户位置寄存器(HLR)与访问用户位置寄存器(VLR)之间的接口。用于交换有关移动台位置和用户管理的信息。为移动用户提供的主要服务是保证移动台在整个服务区内能建立和接收呼叫。实用化的GSM系统结构一般把VLR综合于移动业务交换中心(MSC)中，而把归属用户位置寄存器(HLR)相连的标准2.048Mb/s的数字链路。 4）E接口 E接口定义为控制相邻区域的不同移动业务交换中心(MSC)之间的接口。当移动台(MS)在一个呼叫进行过程中，从一个移动业务交换中心(MSC)控制的区域移动到相邻的另一个移动业务交换中心(MSC)的控制区时，为不中断通信需完成越区信道切换过程，此接口用于切换过程中交换有关切换信息以启动和完成切换。E接口的物理链路是通过移动业务交换中心(MSC)间的标准2.048Mb/s数字链路来实现的。 5）F接口 F接口定义为移动业务交换中心(MSC)与移动设备识别寄存器(EIR)之间的接口。用于交换相关的国际移动设备识别码管理信息。F接口的物理链接方式是通过移动业务交换中心(MSC)与移动设备识别寄存器(EIR)之间的标准2.048Mb/s的PCM数字链路实现的。 6）G接口 G接口定义为访问用户位置寄存器(VLR)之间的接口。当采用临时移动用户识别码(TMSI)时，此接口用于向分配此TMSI的访问用户位置寄存器(VLR)询问有关此移动用户的国际移动用户识别码(IMSI)的信息。G接口的物理链路采用标准2.048Mb/s数字链路。GSM系统与其它公用电信网的接口GSM系统通过MSC与公用电信网互连，一般采用7号信令系统接口。其物理链接方式是通过在MSC与PSTN或ISDN交换机之间采用2.048Mb/s的PCM数字传输链路来实现的。2.3.5 7号信令协议 7号信令：又称为公共信道信令。即以时分方式在一条高速数据链路上传送一群话路信令的信令方式，通常用于局间。在我国使用的7号信令系统称为中国7号信令系统。SS7网是一个带外数据通信网，它叠加在运营者的交换网之上，是支撑网的重要组成部分。在固定电话网或ISDN网局间，完成本地、长途和国际的自动、半自动电话接续；在移动网内的交换局间提供本地、长途和国际电话呼叫业务，以及相关的移动业务，如短信等业务；为固定网和移动网提供智能网业务和其他增值业务；提供对运行管理和维护信息的传递和采集。7号信令网大致由以下几部分组成，信令点是SS7信令网中处理控制消息的节点，产生消息的信令点为该消息的源信令点，接收消息的信令点为该消息的目的信令点。有以下三类信令点：1. Service Switching Point(SSP) 业务交换点是信令消息的产生或终结点，实质上就是本地交换系统（或交换中心CO），它发起呼叫或接收呼入。2. Signal Transfer Point(STP)完成路由器的功能，查看由SSP发来的消息，然后通过网络把每一个消息交换到合适的地方。STP把其它信令点和网络连接在一起组成更大的网络。3. Service Control Point(SCP) 是典型的访问数据库服务器，SCP是智能网业务的控制中心，负责业务逻辑的执行，提供呼叫处理功能，接收SSP送来的查询信息和查询数据库，验证后向SSP发出呼叫处理指令，接收SSP产生的话单并进行相应的处理。在7号信令网中，ISUP信令（ISDN USER PART）消息是用来建立管理释放中心局话音交换机之间的话音中继电路的，提供话音和非话业务所需的信息交换，用以支持基本的承载业务和补充业务，例如：ISUP信令消息可以承载主叫ID, 主叫方的电话号码，用户名等。TCAP信令(Transaction Capabilities Application Part)消息 用以支持电话业务，如免费电话，本地号码可携带，卡业务，移动漫游以及认证业务。TCAP主要包括移动应用部分(MAP)和运营、维护和管理部分(OMAP)。MAP规定移动业务中漫游和频道越局转接等程序，OMAP仅提供MTP路由正式测试和SCCP路由正式测试程序。ISUPTUPMAPTCAPMTPBSSAPSCCPTUP：电话用户部分ISUP：ISDN用户部分MAP：移动应用部分TCAP：事务处理应用部分BSSAP：BSS应用部分SCCP：信令连接控制部分MTP：消息传递部分 图2-3应用于GSM系统的7号信令协议层Figure2-3 Applies makes the protocol layer in the GSM system 7th letter 基本特点是：1，最适合由数字程控交换机和数字传输设备所组成的综合数字网。2，能满足现在和将来传送呼叫控制、遥控、维护管理信令及处理机之间事务处理信息的要求。3，信令传送相当可靠。NO.7号信令能满足多种通信业务的要求，当前应用的主要有：1，局与局之间的电话网通信。2，局与局之间的数据网通信。3，局与局之间综合业务数字网。(例如：ISDN PRI)4，可以传送移动通信网中的各种信息。5，支持各种类型的智能业务。6，局端到用户端之间的电话网以及数据网的通信。2.4 GSM系统的主要业务GSM系统定义的所有业务是建议在综合业务数字网（ISDN）概念基础上的，并考虑移动特点作了必要修改。GSM系统可提供的业务分为基本通信业务和补充业务。补充业务只是对基本业务的扩充，它不能单独向用户提供。这些补充业务也不是专用于GSM系统的，大部分补充业务是从固定网所能提供的补充业务中继承过来的。2.4.1基本通信业务1）通信业务分类GSM系统能够提供6类10