移动交换网络基础知识
本文简要介绍语音业务网络架构,各功能实体以及呼叫信令流程、编号计划
1.语音业务网络架构图:
Abis
MS
A
PSTN
MSC/VLR
BSC
HLR/AuC
SMC
OtherMSC
OMC
D
SS7
E
BTS
传统语音业务
Um
图0-1语音业务网络架构图
其中:
MS:MobileStation,移动台(手机)
BTS:BaStationTransceiver,基站
BSC:BaStationController,基站控制器
MSC:MobileSwitchingCenter,移动交换中心,
在软交换架构下,MSC被分为:MSCe+MGW两套设备,实现呼叫控制与媒体承载
的分离,其中MGW主要国考常识 完成TG(接入网关)的功能,MSCe完成控制、管理等功
能,包括:移动性管理(位置更新、切换/漫游等)、呼叫处理、VLR数据管理(用户
数据管理、位置管理、漫游号码分配等)、计费话单处理。
VLR:VisitorLocationRefister,拜访位置寄存器
HLR:HomeLocationRegister,归属位置寄存器
AuC:AuthenticationCenter,鉴权中心,通常与HLR合设。
SMC:ShortMessagecontrol短消息控制中心
PSTN:PublicSwitchTelephoneNetwork,公共交换电话网
OMC:OperationandMaintenanceCenter操作维护中心(即:各类网管、报表、信令监
测系统等)
其中:BTSBSCMGW设备在地市,MSCe/VLR在郑州和洛阳有配置,HLR/AUC、SMC设
备均在省公司配置,全省公用。
1.1网络实体说明
1.1.1移动交换中心(MSCe)
MSC是完成对位于其服务区域内移动台进行控制、交换的功能实体,也是CDMA网与其
他公用交换网或其他MSC间用户话务的自动接续设备。MSC是CDMA蜂窝移动通信系统的
核心,它与有线交换机的不同在于:MSC必须考虑无线资源的分配和用户的移动特性,且
至少必须做以下处理:
(1)位置登记处理、(2)切换处理
1.1.2拜访位置寄存器(VLR)
拜访位置寄存器负责存储和更新漫游到该VLR服务区域的移动台的用户数据,VLR一般
与MSC合设。当移动台进入新位置区,MSC将通知VLR,由VLR向HLR发oa项目 起登记处理以更
新用户位置信息。VLR还在数据库中存储呼叫建立所必需的信息以供MSC检索。一个VLR
可负责一个或多个MSC区域。具体有如下信息:
服务项目信息(PROFILE)
移动识别号码/国际移动台标识(MIN/IMSI)
电子序列号(ESN)
移动台鉴权数据(AUTHEN)
移动台批准数据(AUTHOR)
移动台临时漫游号码(TLDN)
移动台位置信息(LAI)
1.1.3归属位置寄存器(HLR)
归属位置寄存器为移动网络提供用户信息的存储和管理功能,包括移动用户的开户、注
销、业务的授权和撤消等,同时协助完成用户的呼叫和业务操作。一个CDMA网络根据用
户数量、设备容量及网络组织方式可以设置一个或多个HLR,多HLR采用虚拟的方式实现。
在HLR中存储的用户信息包括两种信息:
(1)用户签约信息
使呼叫的路由和计费能够实现的一些位置信息(例如:VLR地址、MSC地址、本地
移动台标识)
(2)在HLR中保存和用户相关的信息
主要包括:
服务项目信息(PROFILE)(即:用户开通的各项新业务功能)
移动识别号码/国际移动台标识(MIN/IMSI)
电子序列号(ESN)
移动台用户号码(MDN)
IMSI/MIN和MDN通常被用于访问移动用户数据库的键值。
HLR中还包括移动用户的以下其它信息:
电信业务、数据业务、智能业务、短消息业务数据、服务限制(如:漫游限制)
补充业务参数
1.1.4鉴权中心(AuC)
鉴权中心AuC是一个管理与移动台相关的鉴权信息的功能实体。完成对移动用户的鉴
权,存储移动用户的鉴权参数,并能根据MSC/VLR的请求产生、传送相应的鉴权参数,
AUC中的用户鉴权参数,AUC赞美教师的诗句 中的用户鉴权可以采用加密的方式存放。
1.1.5短消息中心(SMC)
CDMA蜂窝移动通信系统中的一个独立实体,和MSC、HLR等其它实体配合,完成CDMA
蜂窝移动通信系统用户短消息的接收、存储和转发,保存用户相关的短消息的数据。
1.1.6操作维护中心(OMC)
操作维护中心为运营商提供对网络的操作和维护服务,实现对网络各部件功能的监视、
故障诊断、状态报告等,以提高系统的整体工作效率及服务质量。
1.1.7基站控制器(BSC)
基站控制器BSC是基站系统的控制部分。BSC主要负责无线网络管理、无线资源管理、
BSS的维护管理、呼叫处理、控制完成移动台的切换、完成语音编码及支持高速分组蓝天造句 数据业
务。BSC在系统中的位置和作用如下:
BSC
MSC
PDSN
S
V
I
C
M
P
C
F
I
BTS
B
SBTS
A
bis接口
A接口
A10/A11接口
U
m接口
MS
T
B
S
T
M
BTS通过Um接口(空中接口)与MS连接,通过Abis接口与BSC连接;BSC通过A
接口与MSC连接,通过A10/A11接口与PDSN连接,一个BSC可以和多个BTS连接,实
现多BTS的集中控制和管理。
1.1.8基站收发信蜘蛛的寿命 机(BTS)
基站收发信机BTS是基站系统的无线部分,由BSC控制,BTS实现无线传输及相关
的控制功能。移动台MS通过无线链路经BTS接入CDMA蜂窝移动通信系统。
1.1.9移动台(MS)
移动台,移动通信的终端设备。能够收发无线信号,实现移动性业务、呼叫业务及短消
息业务等。与BTS通过空中接口相连。
业务网络架构图:
AT:AccessTerminal,接入终端,相当于1X中的MS移动台。
AN:AccessNetwork,接入网络,相当于1X中的BSC+BTS。
ANAAA:AAArverforaccessnetwork,接入网络鉴权、授权、记费服务器
Source:源;Target:目的
PCF:PacketControlFunction,分组控制功能模块
PDSN:PacketDataServiceNode,分组数据服务节点
AAA:AuthenticationAuthorizationAccounting,鉴权、授权、记费服务器
HA:HomeAgent,归属代理
其中地市为:PCF设备(BSC设备中包含PCF设备),其他PDSN、AAA服务器、HA设备
均在省公司配置,全省共用。
2.1分组控制功能模块(PCF)
PCF主要负责软切换时对多路反向业务信道数据进行选择;软切换时对前向业务信道数据到
不同小区/扇区的分发;它通过PCFS的内部总线与PCFIM模块相连。PCFS子系统全称为分
组控制功能子系统,它是实现分组控制功能资源共享池中的最小物理单元。其主要功能包括:
1.进行数据的封装;
2.通过A9、A11接口建立、配置、维护A8和A10链路,建立移动台与PDSN之间的PPP
链路,实现分组数据业务的传递;
3.提供与基站内部通信网的接口,视基站软件功能点的分布而具有不同的功能,如RLP(无
线链路)协议、功控、切换控制等。
2.2分组数据服务节点(PDSN)
PDSN是分组数据服务节点,作为接入网关,提供SimpleIP和MobileIP接入方式,为cdma2000
移动台提供访问Internet或Intranet的服务。在cdma20001X阶段为每个用户可以最高提供
144kbps的接入速率,到cdma2000EV-DO阶段可以为每个用户提供最高2M的接入速率。
2.3鉴权、授权与计费服务器(AAA)
1.鉴权:Authentication,完成SimpleIP、MobileIP的鉴权
2.授权:Authorization;用户配置信息
3.计费:Accounting;统计PDSN发送来的计费信息,支持基于分组的计费。
2.4归属代理(HA)
1.维护用户注册信息并将数据包转发到PDSN
2.利用鉴权、授权与计费服务器执行鉴权和认证
3.鉴权后分配归属网络的IP地址
4、支持反向隧道
3.呼叫流程
3.1语音呼叫流程—移动台起呼
动作动作描述
A
移动台发起呼叫。
B
基站证实。
C
基站向MSC发送CM业务请求消息。
D
同时基站开始建立业务信道。
E
MSC向基站发送指配请求消息。
F
基站向移动台发送扩展信道指配消息。
G
基站捕获移动台。
H
基站证实。
I
移动台证实。
J
业务协商过程。
K
基站向MSC发送指配完成消息。
L
MSC通过业务信道向MS发送回铃音。
M
被叫方摘机,MS进入话音通话状态。
FCHSetup
FCHAquired
j
i
a
b
c
d
f
g
e
h
MSBSCMSCBTS
NullTraffic石藤
ExtendedChannelAssgnment
AssignmentRequest
AssignmentComplete
Preamble
CMServiceRequest
MSOrigination
BSAckOrder
ServiceNegotiation
BSAck秋天的银杏树 Order
MSAckOrder
k
l
mVoiceConversation
RingBackTone
3.2语音呼叫流程—移动台被呼
动作动作描述
aMSC发起寻呼移动台
b移动台发寻呼响应消息。
c基站证实。
d基站向MSC发送寻呼响应消息。
e同时基站开始建立业务信道。
fMSC向基站发送指配请求消息。
g基站向移动台发送扩展信道指配
h基站捕获移动台。
i基站证实。
j移动台证实。
k业务协商过程。
l基站向MSC发送指配完成消息。
mMSC通过业务信道向MS发振铃
n移动台证实。
o移动台摘机
p基站证实
q基站向MSC转发移动台摘机消息
r通话双方进入通话状态
FCHSetup
FCHAquired
j
i
a
b
c
d
f
g
e
h
MSBSCMSCBTS
NullTraffic
ExtendedChannelAssgnment
AssignmentRequest
AssignmentComplete
Preamble
PagingRespon
MSPageRespon
BSAckOrder
ServiceNegotiation
BSAckOrder
MSAckO高一英语教学反思 rder
k
l
m
VoiceConversation
AlertWithInformation
MSPagePagingRequest
MSAckOrder
ConnectOrder
BSAckOrder
Connect
n
o
p
q
r
4.编号计划
4.1覆盖区定义:
扇区:SECTOR,指一个基站某个特定方向的天线所覆盖的区域。
小区:CELL,指一个特定的基站BTS所覆盖的区域。
位置区LAC:定位和寻呼区,在此区域内移动台可以自由移动而无需进行位置更新。若干个
小区组成一个位置区(LAI),位置区的划分是由网路运营者设置的。一个位置区可
能和一个或多个BSC有关,但只属于一个MSC。位置区信息存储于系统的MSC/VLR
中,系统使用位置区识别码LAI识别位置区。
MSC区:由一个MSC控制的区域。一个MSC业务区是其所管辖的所有小区共同覆盖的区域,
可由一个或几个位置区组成。
PLMN区:公用陆地移动通信网,PLMN业务区是由一个或多个MSC业务区组成。每个国家
有一个或多个。
4.2编号计划:
■MIN/IMSI:国际移动台识别码;
IMSI是在PLMN网中唯一识别一个移动用户的号码,由15位数字组成。
IMSI存储在HLR、VLR和UIM卡中。
IMSI=MCC+MNC+MSIN
MCC=移动国家号码,由3位数字组成,唯一地识别移动用户所属的国家。我国为460。
MNC=移动网号,由两位数字组成,用于识别移动用户所归属的移动网。电信CDMA网
为03.联通GSM网为01.
MSIN=移动用户识别号码,是一个十位的等长号码。即:MIN。
IMSI存储在HLR、VLR和SIM卡中。
■MDN:移动号码簿号码
■ESN:电子序列号
■TLD温柔的反义词是什么 N:临时本地号码簿号码
CDMA通信中,TLDN用于被叫寻址。移动通信由于用户的移动性,手机号码与位置是没有
固定联系的,无法根据手机号码对被叫进行寻址。TLDN是全球唯一的,每个MSC/VLR有1000
个号码。被叫寻址时,GMSC查询HLR,HLR则向被叫所在的VLR发routingreq消息,VLR
立即为该被叫分配TLDN,并且将TLDN和用户的IMSI号码做一个对应关系表储存起来。随
后,GMSC根据这个TLDN,把路由一直搭到被叫用户手机上。
■LAI:位置区识别码
LAI是用来识别位置区的,其号码结构是:MCC+MNC+LAC
其中:MCC和MNC同IMSI的MCC和MNC。
LAC为位置区域码,它是唯一地识别我国数字PLMN中每个位置区的,是一个2字节16进
制的BCD码,表示为L1L2L3L4(范围0000~FFFF,可定义65536个不同的位置区。)
■GCI:全球小区识别码
是小区在PLMN中的唯一标识,格式是:LAI+CI
CI:C江学庆 ELLIdentity,是两个字节长的十六进制BCD编码,前三位标识基站号,后一
位标识扇区号。
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