数据恢复后word乱码的解决方法

移动通信基础知识 目录 移动通信的发展历程 GSM系统基本知识简介 NO.7网络基本知识简介 中国移动GSM话路网和信令网 移动通信的发展历程 第一代（80年代） 第二代（90年代） 第三代（2000年代） * 移动通信的目的是实现3W。蜂窝的概念是贝尔实验室提出的。美国第一个蜂窝系统AMPS1979年实现。IS-95 CDMA是由美国Qualcomm高通公司提出来的。PDC原名JDC，主要在日本本土使用。GSM技术最为成熟，采用的是OSI模型。韩国多采用CDMA。 第一代模拟系统1G 80年代开始投放市场 NMT:Nordic mobile Telephone AMPS：Advanced Mobile Phone System TACS:Total Access Communication * 80年代的大哥大是很气派的。只能传话音。各系统间无公共接口、 数字承载业务难以展开、 频率利用率低、 安全利用率低。据中移官方人士透露，第一代移动通信网将于今年年底退出历史舞台。 011100010100011001 011100010100011001 011100010100011001 011100010100011001 01110001010001100111100000001011 第二代数字系统2G 90年代登上舞台 * 数字化、时分多址、话音质量优于第一代、保密性好、可传数据、可自动漫游 日本PDC系统：频谱利用率高； 美国D-AMPS系统：容量大；泛欧GSM系统：技术标准公开，发展规模最大 第三代移动通信系统在无线技术上的突破 * 由于用户需求的不断扩大，而频谱资源有限，3G基本上采用的是CDMA技术，大大提高了频谱利用率，扩大了系统容量。 GSM业务 以语音业务为主 提供9.6k低速电路型数据业务 * GSM900/1800是目前的主体网，居世界第一。我国自从1992年在嘉兴建立和开通第一个GSM演示系统，并于1993年9月正式开放业务以来，全国各地的移动通信系统中大多采用GSM系统，使得GSM系统成为目前我国最成熟和市场占有量最大的一种数字蜂窝系统。SM是一大卖点。 频谱效率高 系统的容量效率比TACS（Total Access Communication System)全接入系统高3~5倍 话音质量好 开放的接口 安全（使用鉴权、加密和TMSI用户号） 可与ISDN、PSTN等网络互连 在SIM卡基础上实现全球漫游 GSM的特点 * GSM源于欧洲，1982年欧洲邮电行政大会成立移动特别行动小组（Group Special Mobile)简称GSM，开始制定用于泛欧各国的一种数字移动通信系统的技术规范。随着设备的开发和数字蜂窝移动通信网的建立，GSM逐渐演变为全球移动通信系统（Global System for Mobile nication)的简称 GSM标准提供的开放性接口，不仅限于空中接口如Um接口，而且包括网络之间以及网络各设备之间，例如A接口和Abis接口 2.5G—无线数据通信的生力军 引入GPRS后,全面提升分组数据通信的速率,达到115Kbit/s,最高可达171K 用户密度急剧增长 数据业务需求不断提高 2G系统受空中接口及网络能力的限制，难以满足市场的需求。 But…... 更高和灵活的传输速率；丰富多彩的业务服务； 高品质的话音质量；更大的容量，更低的代价； 更低的发射功率；全球漫游；全球统一频段、统一标准，全球无缝覆盖 高频谱效率 高服务质量，高保密性能 提供多媒体业务，速率最高到2Mb/s 车速环境：144kb/s 步行环境：384kb/s 室内环境：2Mb/s 易于第二代系统的过渡、演进 终端价格低 3G 发 展 目标 * 3G在容量、话音质量、频谱效率方面都大大改进，特别是多媒体业务和传输速率方面，它的目标是实现全IP，最高速率可达2M。 3G四大标准 WCDMA WCDMA由欧洲标准化组织3GPP所制定，受全球标准化组织 设备制造商、器件供应商、运营商的广泛支持，成为3G的主流体制。 TD-SCDMA 由中国无线通信标准组织CWTS提出，目前已经融合到3GPP关于WCDMA-TDD的相关规范中 CDMA2000 基于IS-95标准基础上提出的3G标准，目前其标准化工作由3GPP2来完成 WIMAX WiMAX 的全名是微波存取全球互通(Worldwide Interoperability for Microwave Access),以IEEE 802.16 的系列宽频无线标准为基础 . 目录 移动通信的发展历程 GSM系统基本知识简介 NO.7网络基本知识简介 中国移动GSM话路网和信令网 提 纲 GSM系统基本概念 GSM号码规划 GSM基本原理 GSM基本业务流程 GSM 网络系统结构 Um E F ABis A Q C B N D M N MS M M BTS BSC PSTN ISDN PSDN MSC EIR VLR HLR AUC MC MC SME SME VLR G MSC BSS MSS * 1.1         MSC与BSS的接口（A接口） BSS-MSC接口有标准，用来传送以下信息： -          BSS管理信息； -          呼叫处理； -          移动性管理信息。 1.2         BSC与BTS的接口（Abis接口） 此接口用于BTS与BSC之间的远端互联方式，是内部接口。 1.3         VLR与相关MSC接口（B接口） VLR是漫游到相关MSC区域的用户的位置和管理数据库。当MSC需要该MSC区域的用户的数据时，MSC需从VLR查询。当移动台作位置更新时，MSC请求VLR存储相关信息。在用户激活补充业务或修改数据时，MSC（通过VLR）请求HLR存储数据。 B接口是内部接口。 1.4         HLR与MSC之间的接口（C接口） 当固定网无法查询移动用户位置，以建立呼叫时，GMSC必须向HLR查询被叫的漫游号码。 当SMS GMSC转发短消息时，需要向HLR查询被叫所在的MSC号码。 1.5         HLR与VLR之间的接口（D接口） 该接口用来交换用户位置信息及处理信息。移动台主要业务是在服务区内的发起和接受呼叫的能力，为了支持该能力，位置寄存器必须交换数据。VLR通知HLR用户位置信息而且在呼叫时提供用户漫游号码。HLR发送VLR所需的用户业务数据。交换数据通常发生在：用户请求特殊业务、用户或网络商改变用户数据时，该接口为标准协议接口。 1.6         MSC之间的接口（E接口） 当移动台在呼叫过程中从一个MSC漫游到另一个MSC时，为了继续通讯，MSC会做切换处理，这时MSC之间必须交换数据。当短消息从MS发送到SC，该接口用来在用户MSC和短消息网关MSC之间传递消息，该接口为标准协议接口。 1.7         MSC与EIR之间的接口（F接口） 该接口用来在MSC和EIR 之间交换数据，目的是验证移动台IMEI的状态，该接口为标准协议接口。 1.8         VLR之间的接口（G接口） 当MS从一个VLR漫游到另一个VLR时，该接口从旧VLR传递IMSI和鉴权参数到新VLR，该接口为标准协议接口。 1.9         HLR与AUC之间的接口（H接口） 当HLR从MS接受鉴权请求，HLR从AUC处得到数据。在该接口上传送数据无标准协议。 此接口为内部接口。 1.10     HLR与gsmSCF之间的接口（J接口） 此接口用于gsmSCF向HLR请求信息，或者在gsmSCF和MS间进行呼叫无关的、由网络或用户发起的交互过程，该接口为标准协议接口。 1.11     MSC与SIWF之间的接口（K接口） 当MSC检测到无法提供要求的IW功能时，可以使用SIWF服务器上的资源。此接口用于分配SIWF上的资源和建立到服务器的物理连接。 1.12     MSC与gsmSCF之间的接口（L接口） 当MSC调用了MPTY、ECT或CD补充业务时，向gsmSCF发送通知。 1.13     BTS与MS之间的接口（Um接口） 也叫空中接口，用于移动台与GSM系统之间的互通，传递的信息包括无线资源管理、移动性管理和呼叫控制管理等。 Mobile Switching Sub-system (MSS) Mobile Switching Center (MSC) Visit Location Register (VLR) Home Location Register (HLR) Authentication Center (AUC) Equipment Identification Register (EIR) Base Station Sub-system (BSS) Base Station Controller (BSC) Base Transceiver Station (BTS) Mobile Station SIM card Handset Operation and Maintenance Center (OMC) Operation and Maintenance Center – Switching part (OMC-S) Operation and Maintenance Center – Radio part (OMC-R) 网元组成 MSC对位于它所覆盖区域中的移动台进行控制和完成话路接续的功能，也是GSM和其他网络之间的接口。它完成通话接续，计费，BSS和MSC之间的切换和辅助性的无线资源管理、移动性管理等功能。另外，为了建立至移动台的呼叫路由，每个MSC还完成查询移动台位置信息的功能。 MSC从三种数据库，拜访位置寄存器（VLR）、归属位置寄存器（HLR）和鉴权中心（AUC）中取得处理用户呼叫请求所需的全部数据。反之，MSC根据其最新数据更新数据库。 网元功能 MSC移动交换中心 function VLR拜访位置寄存器 VLR通常与MSC合设，其中存储MSC所管辖区域中的移动台（称拜访客户）的相关用户数据，包括：用户号码、移动台的位置区信息、用户状态和用户可获得的服务等参数。 VLR是一个动态用户数据库。VLR从移动用户的归属位置寄存器（HLR）处获取并存贮必要的数据，一旦移动用户离开该VLR的控制区域，则重新在另一个VLR登记，原VLR将取消该移动用户的数据记录。 HLR存储管理部门用于移动用户管理的数据。每个移动用户都应在其归属位置寄存器（HLR）注册登记，它主要存储两类信息：一是有关移动用户的参数，包括移动用户识别号码、访问能力、用户类别和补充业务等数据；一是有关移动用户目前所处位置的信息，以便建立至移动台的呼叫路由，例如MSC、VLR地址等。 网元功能 HLR归属位置寄存器 function AUC鉴权中心 AUC属于HLR的一个功能单元部分，专门用于GSM系统的安全性管理。鉴权中心产生鉴权三参数组（随机数RAND、符号响应SRES、加密键Kc），用来鉴权用户身份的合法性以及对无线接口上的话音、数据、信令信号进行加密，防止无权用户接入和保证移动用户通信的安全。 EIR设备识别寄存器 EIR存储有关移动台设备参数。完成对移动设备的识别、监视、闭锁等功能，以防止非法移动台的使用。 EIR中存有黑名单、白名单、灰名单 基站收发信台（BTS）属于基站系统的无线部分，是由基站控制器控制，服务于某个小区的无线收发信设备，完成BSC与无线信道之间的转换，实现BTS与MS之间通过空中接口的无线传输及相关的控制功能。 function 网元功能 BTS基站收发信台 BSC基站控制器 BSC是基站系统（BSS）的控制部分，在BSS中起交换作用。 BSC一端可与多个BTS相连，另一端与MSC和操作维护中心OMC相连，BSC面向无线网络，主要负责完成无线网络管理、无线资源管理及无线基站的监视管理，控制移动台和BTS无线连接的建立、接续和拆除等管理，控制完成移动台的定位、切换和寻呼，提供语音编码、码型变换和速率适配等功能，并能完成对基站子系统的操作维护功能。 BSS中的BSC所控制的BTS的数量随业务量的大小而改变。 * Comprise Or consist of Um接口：空中接口,是移动台MS和基站系统BSS之间的接 口 A接口：BSC与MSC间接口，用于在MSC和BSC之间传送 BSS管理、呼叫控制、移动性管理等信息 Abis接口：BTS与BSC间接口，用于BSC和BTS间传送BTS管理、无线资源控制、频率分配等信息 GSM系统中的主要接口有Um接口、Abis接口、A接口以及NSS中的内部接口 GSM系统中的接口 B接口：MSC与VLR接口，MSC通过该接口向VLR传送漫游用户位置信息，并在呼叫建立时向VLR查询漫游用户的有关用户数据，通常MSC与VLR合设，其间采用内部接口。 C接口：MSC与HLR接口，MSC通过该接口向HLR查询被叫移动台的路由信息，HLR提供路由。 D接口：VLR与HLR接口，此接口用于两个位置寄存器之间传送用户数据信息（位置信息、路由信息、业务信息等）。 E接口：MSC与MSC接口，用于跨MSC的切换。 F接口：MSC与EIR接口，MSC向EIR查询移动台设备的合法性。 G接口：VLR之间的接口，当移动台由某一VLR进入另一VLR覆盖区域时，新老VLR通过该接口交换必要的信息，仅用于数字移动通信系统。 Ai接口：MSC与PSTN的接口，是常规的电话网局间信令接口，用于建立移动网至公用电话网的话路接续。 NSS中的内部接口 GSM核心网内部各接口信令 BSS BSS MSC/VLR NO.7 HLR SMC SCP BSSAP BSSAP ISUP MAP CAP MAP MSC/VLR MAP MAP主要功能 提 纲 GSM系统基本概念 GSM号码规划 GSM基本原理 GSM基本业务流程 1、MSISDN 2、IMSI 3、MSRN 4、HON 5、TMSI 6、IMEI 7、LAI GSM号码规划 Mobile subscriber ISDN number（MSISDN）：移动用户的ISDN号码 MSISDN 用户电话号码（MSISDN） MSISDN=CC+NDC+H0H1H2H3+ABCD CC=国家码，我国为86 NDC= 移动业务接入码： 中国移动：135—139，中国联通：130—134 HLR识别码：H0H1H2H3，为每个移动本地网的HLR号码，一个HLR包含一个或多个H0H1H2H3号段范围 移动用户号码：ABCD是每个HLR中移动用户的号码，由各地HLR自行分配 IMSI International mobile subscriber identification number：国际移动用户识别码 国际移动用户识别号码（IMSI）：用来唯一标识一个移动用户的国际通用号码（15位）， MCC+MNC+MSIN MCC: 移动国家码，由3位数字组成，唯一地识别移动用户所属的国家，中国MCC=460 MNC: 移动网号，2位数字，用于识别用户所归属的移动网，中国移动网：00，联通网：01 MSIN: 移动用户标识（H1H2H3H0X’(X’=0,1..9)XXXXX) H1H2H3H0同MSISDN中的H0H1H2H3 IMSI是通过专用的设备和软件，写入用户SIM卡中，用于GSM移动通信网所有信令中，存储在HLR、VLR和SIM卡中 Mobile subscriber roaming number：移动用户漫游号码 MSRN和HON 漫游号码:MSRN是MSC/VLR给访问用户提供的一个临时号码，其作用是供MSC路由选择用。 MSRN是在每次呼叫移动用户时，根据HLR的请求，由VLR临时分配给移动用户的一个号码。该号码在接续完成后即可释放给其他用户使用。 结构：CC + NDC + 00 + M1M2M3 + ABC 。M1M2M3为MSC的号码 CC: country code NDC: 移动业务接入码 M1M2M3 : MSC number ABC: 000 -- 999 切换号码（HON） HON是在进行局间切换时为了选择路由，由目标MSC/VLR临时分配给移动用户的一个号码。 该号码是MSRN号码的一部分，只在移动用户进行局间切换时使用，接续完成后即可释放给其他用户使用。 Mobile subscriber Handover number：移动用户漫游号码 Temporarily Mobile Subscriber Identification Number ：临时移动用户识别码 TMSI和IMEI 移动用户临时识别号码（TMSI） 为了对IMSI保密，VLR临时分配一个唯一的TMSI号码，仅在MSC/VLR本地使用，4字节的BCD码。 International Mobile Equipment Identification code：国际移动台设备识别码 用来唯一识别移动台终端设备的号码，由15位数字组成，结构为： TAC + FAC + SNR + SP TAC=Type Approval Code, 6 digits FAC=Final Assembly Code, 2 digits SNR=Serial Number, 6 digits SP=Spare, 1 digit LAI和CGI Location Area Identification：位置区识别码 位置区识别码（LAI） LAI是用来识别位置区的，其号码结构是：MCC＋MNC＋LAC 其中： MCC=Mobile country code，同IMSI的MCC MNC=Mobile network code，同IMSI的MNC。 LAC=Location Area Code, 2 bytes，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，示为L1L2L3L4（范围0000～FFFF，可定义65536个不同的位置区） 全球小区识别码（CGI） CGI是用来识别位置区内的小区，其号码结构是：LAI+CI CI是一个2字节BCD码，由各MSC自定。 GSM无线覆盖区域结构 （1）GSM业务区是由全球各个国家的PLMN网路所组成的； （2）PLMN业务区：表示GSM网络服务范围或一特定PLMN覆盖范围； （3）MSC业务区：表示网络中由一个MSC所覆盖的一部分。在通常的移动通信系统中，MSC与VLR在同一节点上，因而MSC业务区与VLR服务区是完全一致的； （4）位置区（Local Area）：每一个MSC/VLR业务区分成几个位置区，在一个位置区内，移动台可以“自由地”移动，不用更新控制该位置区的MSC/VLR交换机中的位置信息； （5）小区（Cell）：GSM网路的最小不可分割的区域是由一个基站（全向天线）或一个基站的一个扇形天线所覆盖的区域，或称小区或cell。一个位置区划分为若干个小区，小区是能够由网络识别的一个无线电覆盖区。 GSM业务区（全部成员国） PLMN业务区（每国一个或多个） MSC业务区（由一个MSC控制的区域） 小区（一特定BTS覆盖的区域） 位置区（定位和寻呼区） 提 纲 GSM系统基本概念 GSM号码规划 GSM基本原理 GSM基本业务流程 Authentication 防止未授权的用户接入 Encryption 保护用户的隐私权 TMSI assignment 防止用户IMSI被盗用 IMEI check 防止用户手机被盗用 GSM网络安全管理 * For safety of subscribers, there are 4 用户的鉴权和加密需通过系统提供的用户三参数组参与来完成，而用户三参数组是在AUC中产生的。每个用户在注册登记时，就被分配一个用户识别码（IMSI）。IMSI通过SIM写卡机写入SIM卡中，同时在写卡机中又产生一个对应此IMSI的唯一的用户密钥Ki，它被分别存储在SIM卡和AUC中。 AUC中还有个伪随机码发生器，为用户产生一个不可预测的伪随机数（RAND）。RAND和Ki经AUC的A8算法（也叫加密算法）产生一个Kc，经A3算法（鉴权算法）产生一个响应数（SRES）。由RAND、SRES、Kc一起组成该用户的一个三参数组，AUC中每次对每个用户产生若干组三参数组，传送给HLR，存储在该用户的用户数据库中。 VLR一次向HLR要5组三参数组，每鉴权一次用一组，当只剩下二组时，再向HLR要5组，如此反复。 鉴权 鉴权 移动终端 网 络 算法A3 随机数发生器 算法A3 Ki RAND SRES' SRES Ki * 随机数发生器是在AUC中，Ki在AUC和SIM卡中都有，不暴露。GSM鉴权三元组，单向鉴权，只能实现网络侧对移动用户的鉴权，而3G采用鉴权五元组，实现双向鉴权。在位置更新、切换及呼叫时都要经过鉴权。 加密是对114个无线突发脉冲编码比特与一个由特殊算法产生的114比特加密序列进行异或运算（A5算法）完成的。为获得每个突发加密序列，A5对两个输入进行计算：一个是帧号码，另一个是移动台与网络之间同意的密钥（称为Kc）。 上行链路和下行链路上使用两个不同的序列：对每一个突发，一个序列用于移动台内的加密，并作为BTS中的解密序列；而另一个序列用于BTS的加密，并作为移动台的解密序列。 加密和解密 * 异或运算： the exclusive or operation 加密密钥-Kc的产生 移动终端 网 络 算法A8 随机数发生器 算法A8 Ki RAND Kc Kc Ki 加密/解密 S1 （ 114 bit） S2 （ 114 bit） MS BTS * 在鉴权程序中，当客户侧计算SRES时，同时用另一算法A8计算出KC，根据MSC/VLR发出的加密命令，在MS侧由KC、TDMA帧号和加密命令M经A5对客户信息数据流进行加密，在无线路径上传送，在BTS侧，把从无线路径上收到的加密信息数据流、TDMA帧号和KC再经A5算法进行解密后，传送给BSC和MSC。上行链路和下行链路上使用两个不同的序列：对每一个突发，一个序列用于移动台内的加密，并作为BTS中的解密序列；而另一个序列用于BTS的加密，并作为移动台的解密序列。 加密对于机密信息十分有效，但不能用来在无线路径上保护每一次信息交换。首先，加密不能应用于公共信道；其次，当移动台转到专用信道，网络还不知道用户身份时，也不能加密。第三方就有可能在这两种情况下帧听到用户身份，从而得知该用户此时漫游到的地点。这对于用户的隐私性来说是有害的，GSM中为确保这种机密性引入了一个特殊的功能。 在可能的情况下通过使用临时移动用户身份号TMSI替代用户身份IMSI，可以得到保护。TMSI由MSC/VLR分配，并不断地进行更换，更换周期由网络运营者设置。 TMSI再分配 跨VLR位置更新流程 TMSI再分配 IMEI核查 由于移动台的位置是经常变化的，为了网络能够在业务发生时能够获取移动台的位置并且有效的利用无线资源，移动台需要发起位置更新操作表明移动台的位置、状态。 位置更新主要分为三类 IMSI 附着/分离 跨位置区位置更新 周期性位置更新 GSM网络移动性管理 -位置更新 移动用户一般处于MS开机（空闲状态）、MS关机和MS忙三种状态之一。 1. MS开机，网络对它作“附着”标记，即常讲的IMSI附着，又分以下三种情况： （1）若MS是第一次开机：在SIM卡中没有位置区识别码（LAI），MS向MSC发送“位置更新请求”消息，通知GSM系统这是一个此位置区的新用户。MSC根据该用户发送的IMSI号，向HLR发送“位置更新请求”，HLR记录发请求的MSC号以及相应的VLR号，并向MSC回送“位置更新接受”消息。至此MSC认为MS已被激活，在VLR中对该用户对应的IMSI上作“附着”标记，再向MS发送“位置更新证实”消息，MS的SIM卡记录此位置区识别码。 （2）若MS不是第一次开机，而是关机后再开机的，MS接受到的LAI与它SIM卡中原来存储的LAI不一致，则MS立即向MSC发送“位置更新请求”，VLR要判断原有的LAI是否是自己服务区的位置：  如判断为肯定，MSC只需要对该用户的SIM卡原来的LAI码改成新的LAI码即可。  若为否定，MSC根据该用户的IMSI号中的信息，向HLR发送“位置更新请求”，HLR在数据库中记录发请求的MSC号，再回送“位置更新接受”，MSC再对用户的IMSI作“附着”标记，并向MS回送“位置更新证实”消息，MS将SIM卡原来的LAI码改成新的LAI码。 （3）MS再开机时，所接收到的LAI与它SIM卡中原来存储的LAI相一致：此时VLR只对该用户作“附着”标记。 2. MS关机，从网络中“分离”：MS切断电源后，MS向MSC发送分离处理请求，MSC接收后，通知VLR对该MS对应的IMSI上作“分离”标记，此时HLR并没有得到该用户已脱离网络的通知。当该用户被寻呼后，HLR向拜访MSC/VLR要漫游号码（MSRN）时，VLR通知HLR该用户已关机。 3. MS忙：此时，给MS分配一个业务信道传送话音或数据，并在用户ISDN上标注用户“忙”。 IMSI附着/分离 同一MSC局内的位置更新: 如果在同一MSC局内进行位置更新，HLR并不参与位置更新过程。 MSC/VLR内的位置更新 跨VLR的位置更新 跨VLR的位置更新： 当移动用户从一个MSC局漫游到另一个MSC局时，就要进行越局位置更新。这时HLR就要参与位置更新过程. 5 2 3 1 4 HLR MSC/VLR1 MSC/VLR2 M S M S 跨VLR位置更新流程 当MS向网络发送“IMSI分离”消息时，有可能因为此时无线质量差或其他原因，GSM系统无法正确译码，而仍认为MS处于附着状态。或者MS开着机，却移动到覆盖区以外的地方，即盲区，GSM系统也不知道，仍认为MS处于附着状态。在这两种情况下，该用户若被寻呼，系统就会不断地发出寻呼消息，无效占用无线资源。 为了解决上述问题，GSM系统采用了强制登记的。要求MS每过一定时间登记一次，这就是周期性登记。若GSM系统没有接收到MS的周期性登记信息，它所处的VLR就以“隐分离”状态在该MS上做记录，只有当再次接收到正确的周期性登记信息后，将它改写成“附着”状态。 周期性位置更新 处于通话状态的移动用户从一个BSS移动到另一个BSS时，切换功能保持移动用户已经建立的链路不被中断。切换与否主要由BSS决定，当BSS检测到当前的无线链路通信质量下降时，BSS将根据具体情况进行不同的切换。也可以由MSS根据话务信息要求开始切换。切换包括 BSS内部切换 BSS间的切换 MSS间的切换 其中BSS间的切换和MSS间的切换都需要由MSC来控制完成，而BSS内部切换由BSC控制完成。 由MSC控制完成的切换又可以划分为MSC内部切换、基本切换和后续切换。 切换 MSC内部切换是指移动用户无线信道由当前BSS切换到同一MSC下的另一BSS的过程。 整个切换进程由一个MSC来控制完成，MSC需要向新的BSS发起切换请求，使新BSS为MS接入作好准备；新BSS响应切换请求后，MSC通过原先BSS通知MS进行切换；当MS在新BSS接入成功时，MSC负责建立新的连接。 MSC在整个切换完成之前需要保持原先的连接，这样可以当MS切换失败时能够继续在原有连接上进行通信。只有在切换已完成时，MSC才能释放原先的连接并在新连接上为MS提供通信。 BSC之间，MSC内部切换 BSC之间，MSC内部切换流程 移动用户通信时从一MSC的BSS覆盖范围移动到另一MSC的BSS覆盖范围内，为保持通信而发生的切换过程。 MSC之间切换 MSC之间切换流程 提 纲 GSM系统基本概念 GSM号码规划 GSM基本原理 GSM基本业务流程 基本呼叫 SMS业务 PSTN MS 1. MSISDN 2. MSISDN 3. IMSI 4. MSRN 5. MSRN 6. MSRN 呼叫流程示例 GMSC呼叫流程 GMSC HLRb VLRb MSCb SRI PRN PRN Ack SRI Ack IAM REL RLC CONVERSATION A Party IAM ACM ANC ACM ANM REL RLC MS MS MSC/VLR MS1 1 6 4 3 2 5 MSC/VLR HLR/AUC MS2 10 8 7 9 呼叫流程示例 MS在同一个MSC下 SendRoutInfAck Setup SendRoutInfReq PageRsp ProvRoamNumReq ProvRoamNumAck PageReq CMServiceAccept Setup AssignComplete AssignCommand HLR CMServiceReq MSC/VLR MS 基本呼叫 SMS业务 短消息业务 短消息业务分为两个部分：点到点的短消息业务和广播式短消息业务。移动交换系统涉及到的短消息业务只有点到点的短消息业务。 点到点的短消息业务（SMS）是为GSM PLMN的移动台和短消息实体(SME)之间通过业务中心(SC)传送长度有限的消息提供服务。业务中心（SC）能够存储和前转消息，是集存储、交互和中继功能于一体的短消息处理实体。而GSM PLMN的功能是支持业务中心与移动台之间的短消息传送。 点到点短消息业务定义了两类业务：移动发出短消息（SM MO）和移动终止短消息（SM MT）。移动发出短消息是由移动台发送给业务中心的短消息。这些消息可能发送给别的移动台也可能发送给支持短消息功能的固定网用户。而移动终止短消息是由业务中心转发给移动台的短消息。这些消息有可能来自移动台（移动发起短消息），也可能是来自话路、电报或传真。 GSM系统组网图 BTS BSC MSC/VLR HLR/AUC SMSC OMC PSTN SS7 TCP/IP 计费中心 网管中心 SMS业务网络 P L M N 今晚来吃饭 今晚来吃饭 MS-MS的短消息传递 * SMS MO流程 SMS MT流程 目录 移动通信的发展历程 GSM系统基本知识简介 NO.7网络基本知识简介 中国移动GSM话路网和信令网 信令的基本概念 信令-通信系统中的控制指令。除了通信时的用户信息（包括话音信息和非话业务信息）以外的控制交换机动作的信号。它可以指导终端、交换系统及传输系统协同运行，在指定的终端之间建立临时的通信信道，并维护网络本身正常运行。 信令系统是通信网的重要组成部分，是通信网的神经系统。 *   信令的基本概念-电话接续基本信令流程 * 信令的分类 按工作区域不同可分为： 用户线信令（DP/PB、DSS1）局间信令（ CAS、CCS） * 用户线信令：用户与交换机之间的信令。 模拟用户线信令（DP/PB）:在模拟用户线上传送。主要包括用户向交换机发送的监视信令（主、被叫摘挂机信令）和选择信令（主叫所拨的被叫号码），交换机向用户发送的铃流和忙音等音信号。 数字线路信令（DSS1）：在数字用户线上传送。目前主要有窄带ISDN中的DSS1信令和宽带ISDN中的DSS2信令。主要特点是能够传送比模拟信令更多的信息。 局间信令：交换机与交换机之间的信令。 在局间中继线上传送，用来控制呼叫接续和拆线。 可分为局间CAS和局间CCS。 在局间CAS中，又可分为具有监视功能的线路信令和具有选择功能、操作功能的记发器信令。 用户线信令和局间信令 * 信令的分类 按信令传送通道与用户信息传送通道的关系： 随路信令（CAS)和共路信令(CCS) 随路信令：信令通道和用户信息通道合在一起或有固定的一一对应关系的信令方式。如中国1号信令。 共路信令：公共信道信令。信令的传送与话路是分开的、无关的。如NO.7信令。 * 随路信令和共路信令 信令系统：为完成特定的信令方式所使用的通信设备的全部。 国际标准的信令系统： 随路信令：NO.1、NO.2、NO.3、N0.4、NO.5、NO.5bis、R1、R2。 目前仍在使用的NO.5、R1、R2。 NO.5信令：用于洲际长距离电路上使用； R1信令应用于贝尔系统的北美通信网（其线路信令采用24路PCM的数字型线路信令）； R2信令广泛用于欧洲，中国1号信令就是参考R2制订。 共路信令：NO.6、N0.7。 * 我国通信网仍在使用的随路信令是中国1号信令，具体分为线路信令（具有监视功能）和记发器信令（具有选择功能、操作功能）。 线路信令：分为模拟型和数字型。 模拟型：直流线路信令和带内单频线路信令。特点：在多段路由上的传送方式为逐段转发，控制方式为非互控。因为局间传输使用PCM，所以现在很少使用模拟线路信令。 数字型： 随路信令 * 16帧，2ms 复帧结构 32时隙，256bit，125us 帧结构 帧同步时隙 帧同步信号 保留给 国内通信用 偶帧TS0 奇帧TS0 CH30 信令时隙 话路 时隙 （CH1～ CH15） 话路 时隙 （CH16～ CH29） 复帧同 步信号 备用 比特 F1 F2 F15 CH1 CH16 CH2 CH17 CH15 CH30 488ns 3.91us PCM E1复帧结构图 数字型线路信令 Sheet1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 Sheet2 Sheet3 Sheet1 F0 F1 F2 F3 F4 F5 F6 F7 F8 F9 F10 F11 F12 F13 F14 F15 Sheet2 Sheet3 Sheet1 X 0 0 1 1 0 1 1 Sheet2 Sheet3 Sheet1 X 0 A1 1 1 1 1 1 Sheet2 Sheet3 Sheet1 Sheet2 Sheet3 Sheet1 0 0 0 0 1 A2 1 1 Sheet2 Sheet3 Sheet1 a b c d a b c d Sheet2 Sheet3 Sheet1 a b c d a b c d Sheet2 Sheet3 Sheet1 a b c d a b c d Sheet2 Sheet3 * 前向信令为：af、bf、cf； 后向信令为：ab、bb、cb af表示发端交换局状态的前向信令： ab表示被叫用户挂机状态的后向信令： af=0，主叫摘机（占用）状态； ab =0，被叫摘机（占用）状态； af=1，主叫挂机（拆线）状态； ab =1，被叫挂机（后向拆线）状态； bf表示故障状态的前向信令： bb表示收端局状态的后向信令： bf =0，表示正常状态； bb =0，表示示闲状态； bf =1，表示故障状态； bb =1，表示占线状态或闲塞状态； cf、 cb表示话务员再振铃或强拆的前、后向信令，在市话和长途全自动接续中，一般只用2位码即可。 * 记发器信令：多频编码信令。 传送方式：端到端方式(劣质电路也可采用逐段转发方式）。 控制方式：全互控-多频互控（MFC)。 信令编码：MFC前向信令采用六中取二（15），频率从1380Hz到1980Hz；为增加信令容量，前向信令分为前向I组和前向II组。 后向信令有用四中取二（6），频率从780Hz到1140Hz；为增加信令容量，后向信令分为后向A组和后向B组。 前向I组和后向A组，前向II组和后向B组构成两组互控信令。 * * 记发器信令的互控过程：（由四个阶段(或拍)构成） 第一阶段，由去话记发器发送前向信令； 第二阶段，由来话记发器接收并识别对端发送的前向信令，向发端发送后向信令； 第三阶段，去话记发器接收并识别后向信令，停发前后信令； 第四阶段，来话记发器识别前向信令停发之后，停发后向信令。当去话记发器识别后向信令停发后，根据收到的后向信令要求，发送下位前后信令，启动下一次互控过程。 * N0.7信令系统应用 NO.7信令系统：是最适于在数字通信网中使用的公共信道信令技术。 应用于： 电话网 综合业务数字网 数据网 移动通讯网 智能网 网络的操作、管理和维护 交换局与网络数据库等信息传递 * N0.7信令系统特点 信令传送速度快。减少了呼叫建立时间，对远距离长途呼叫，它可使拨号后时延缩短到1秒内。这不仅提高了服务质量，还提高了传输设备和交换设备的使用效率； 具有提供大量信令的潜力，可在无呼叫建立时传送信令。有利于传送各种控制信令，并有并有可能发展更多的新业务； 统一了信令系统。随路信令通常是针对某一网络的专用信令，而NO.7信令通用的信令系统。信令系统与话路系统分开，可以很方便的增加、修改信令，并可在通话期间随意地处理信令； 信令设备经济合理。随路信令系统中，每条话路都必须配备一套相应的线路信令设备，记发器信令设备虽可为公用，但其使用效率不高；NO.7信令的一条高速数字链路要传送成百上千条话路的信令，每条话路不再配备自己专用的信令设备，降低了信令设备的投资。 * PSTN网络中NO.7信令功能结构 TUP、ISUP等 信令路由选择 消息单元、差错控制 电气特性 NO.7信令功能结构中MTP1/MTP2/MTP3功能 MTP1: 规定了信令链路的物理特性、电气特性、功能特点和接入方式。信令数据链路是一个双向工作的信令传输通路，包括传输速度相同、方向相反的两个数据通路。 MTP2:规定了在信令数据链路上传送信号消息有关的功能和程序。信令链路功能于信令数据链路一期作为一个承载者，在两个直接相连的信令点之间提供可靠的传送信号消息的通路。功能包括：信号单元的定位、信号单元的分界、差错检出、差错校正、初始定位、处理机故障、信令链路差错率监视和流量控制。 MTP3: 包括信令消息处理和信令网管理两大部分。 信令消息处理包括消息识别、消息分配和消息路由三个功能部分；用于保证源信令点某一用户部分（UP）产生的信令消息传送到源信令点某一用户部分（UP）所指明的目的地信令点的同一UP。 信令网管理包括信令业务量管理、信令链路管理和信令路由管理三个部分。用于保证当信令网中信令链路或信令点故障时，提供维持信令业务和恢复正常的信令情况所需的操作和程序。 N0.7信令系统是采用模块化的功能结构。各模块间既有一定的联系，又相互独立，某个模块的改变为，不影响其它模块。好处：增加新功能或改进某些功能，不用对整个系统作改动。 PLMN中N0.7信令的功能级结构 * SCCP－－信令连接控制部分 传送于电路无关的信令消息 增强寻址功能－全球互联 支持无连接和面向连接业务 支持的业务 0类：基本无连接业务 1类：有序无连接业务 2类：基本的面向连接业务 3类：带流量控制的面向连接业务 增强的寻址功能 SPC：信令点编码 SSN：子系统号 GT：全球码 GT=SPC+SSN * TCAP－－事务处理应用部分 目的：消息传递与呼叫控制分离，与具体应用无关 操作：不同节点信息交换 成分：传递操作请求和应答方式 对话：执行一个应用TC之间连续成分交换 成分子层CSL 事务处理子层TSL SCCP N原语 TR原语 TC原语 TC用户 CSL：处理成分 TSL：处理对话 * NO.7信令消息传送途经 NO.7号信令结构与OSI对应关系 N07 用 户 实 体 如 MAP 、 INAP 、 OMAP No.7用户实体如MAP 、INAP、OMAP等 TCAP I S U I S U P T U P SCCP MTP3 MTP2 MTP1 L7 L3 L2 L1 L4-6 * MAP是NO.7信令系统的应用层协议，是事务处理部分（TC）的用户，MAP的主要功能是在各个实体之间交换与电路无关的数据和指令，从而支持移动用户漫游，切换和用户鉴权等网络功能。同时MAP还和数据库等部分配合负责对业务进行判断处理。 GSM核心网主要协议在NO.7体系中的位置 MAP：移动性管理，是GSM核心网主要的接口 C接口 D接口 E接口 F接口 G接口 ISUP：呼叫控制信令，用于MSC之间的局间呼叫 TUP：呼叫控制信令，用于和PSTN的互通呼叫流程 MTP1、MTP2、MTP3 SCCP TCAP INAP CAP MAP ISUP TUP INAP: Intelligent Network Applications Protocol MAP: Mobile Application Part CAP: CAMEL Application Part ISUP: ISDN User Part TUP: Telephone User Part N0.7信令基本概念 SP&STP DPC & OPC & CIC 信令点编码 LS &SLC 信号单元（SU） 连接方式 SP&STP SP： 信令点 STP：信令转接点 综合STP 独立STP DPC&OPC&CIC DPC：目的地信令点编码； OPC：发端信令点编码； CIC： 话路指示。 信令点编码格式 目前中国电信的信令点编码格式： 主信令区：省、直辖市； 分信令区：地级市； 信令点：本地网中具体的SP LS&SL LS：信令链路集； SL：信令链路。（0-15） 一条SL大约可以为两千条话路服务，为了安全可靠，两个信令点间的SL至少要开两条。 信号单元（SU） SU类型： MSU：消息信号单元； LSSU：链路状态信号单元； FISU：插入（或填充）信号单元。 FISU LSSU MSU Sheet1 F CK LI FIB FSN BIB BSN F 8 16 2 6 1 7 1 7 8 Sheet2 Sheet3 Sheet1 F CK SF LI FIB FSN BIB BSN F 8 16 2 6 1 7 1 7 8 Sheet2 Sheet3 Sheet1 F CK SIF SIO LI FIB FSN BIB BSN F 8 16 8n 8 2 6 1 7 1 7 8 F CK 8 16 Sheet2 Sheet3 连接方式 中国移动GSM信令网络采用三级结构 为了使网络的交换、传输等设备能够协调动作，在各设备之间经常的传递“信息”以说明各自的运行情况，这种“信息”就是信令 在接续过程中，信令的传送必须遵守一定的协议或者规范，这则称之为信令方式 中国移动信令网络采用三级结构。由第一级高级信令转接点（HSTP）、第二级低级信令转接点（LSTP）和第三级信令点（SP）所组成。也可采用二级结构，由HSTP&LSTP、信令点（SP）所组成。 GSM网络的信令点由各种移动业务交换中心、拜访位置寄存器、归属位置寄存器、鉴权中心、业务控制点以及移动的特种服务中心组成 中国移动NO.7网络结构和网络组织 话路网和信令网的关系 直联方式话路群和信令链路关系的公共信令信道 话路网和信令网的关系 目录 移动通信的发展历程 GSM系统基本知识简介 GSM基本业务流程 中国移动GSM话路网和信令网 中国移动GSM网络概貌 全国共31个省，建设65个TMSC1，TMSC1之间部分网状互连。 各省根据端局数量和用户量，建设1对或多对TMSC2（或由TMSC1兼做TMSC2）汇接省内话务。 本地网由VMSC、GMSC、HLR等网元组成。 TMSC2 GMSC VMSC HLR LSTP HSTP TMSC1 TMSC2 GMSC VMSC HLR LSTP HSTP A省 B省 中国移动TDM长途一汇网络 31个省份65个TMSC1组成网状网，存在网络拓扑的N平方问题。 话路路由信令配置复杂，与TMSC数量的平方成正比。 新增1个TMSC1需要修改全网所有TMSC1配置数据，周期长，成本高。 MSC MSC MSC MSC GMSC GMSC MSC MSC MSC MSC GMSC TMSC1 TMSC1 TMSC1 TMSC1 TMSC1 TMSC1 TMSC1 TMSC1 TMSC1 TMSC1 MSC TMSC2 杭州TMSC1-3/4 杭州V/GMSC 杭州TMG 宁波V/GMSC 温州V/GMSC 湖州V/GMSC 嘉兴V/GMSC 舟山V/GMSC 台州V/GMSC 绍兴V/GMSC 丽水V/GMSC 杭州TMSC2 宁波TMSC2 温州TMSC2 金华V/GMSC 金华TMSC2 衢州V/GMSC 杭州TMSC1-5 宁波TMSC1 温州TMSC1 省际去话 省际来话 来去话 杭州TMSC2-5 杭州TMSC2-6 业务平台（如VC/客服中心等） 浙江移动GSM TDM话路网络结构 中国移动GSM信令网络采用三级结构 为了使网络的交换、传输等设备能够协调动作，在各设备之间经常的传递“信息”以说明各自的运行情况，这种“信息”就是信令 在接续过程中，信令的传送必须遵守一定的协议或者规范，这则称之为信令方式 中国移动信令网络采用三级结构。由第一级高级信令转接点（HSTP）、第二级低级信令转接点（LSTP）和第三级信令点（SP）所组成。也可采用二级结构，由HSTP&LSTP、信令点（SP）所组成。 GSM网络的信令点由各种移动业务交换中心、拜访位置寄存器、归属位置寄存器、鉴权中心、业务控制点以及移动的特种服务中心组成 中国移动NO.7网络结构和网络组织 * 移动通信的目的是实现3W。蜂窝的概念是贝尔实验室提出的。美国第一个蜂窝系统AMPS1979年实现。IS-95 CDMA是由美国Qualcomm高通公司提出来的。PDC原名JDC，主要在日本本土使用。GSM技术最为成熟，采用的是OSI模型。韩国多采用CDMA。 * 80年代的大哥大是很气派的。只能传话音。各系统间无公共接口、 数字承载业务难以展开、 频率利用率低、 安全利用率低。据中移官方人士透露，第一代移动通信网将于今年年底退出历史舞台。 * 数字化、时分多址、话音质量优于第一代、保密性好、可传数据、可自动漫游 日本PDC系统：频谱利用率高； 美国D-AMPS系统：容量大；泛欧GSM系统：技术标准公开，发展规模最大 * 由于用户需求的不断扩大，而频谱资源有限，3G基本上采用的是CDMA技术，大大提高了频谱利用率，扩大了系统容量。 * GSM900/1800是目前的主体网，居世界第一。我国自从1992年在嘉兴建立和开通第一个GSM演示系统，并于1993年9月正式开放业务以来，全国各地的移动通信系统中大多采用GSM系统，使得GSM系统成为目前我国最成熟和市场占有量最大的一种数字蜂窝系统。SM是一大卖点。 * GSM源于欧洲，1982年欧洲邮电行政大会成立移动特别行动小组（Group Special Mobile)简称GSM，开始制定用于泛欧各国的一种数字移动通信系统的技术规范。随着设备的开发和数字蜂窝移动通信网的建立，GSM逐渐演变为全球移动通信系统（Global System for Mobile nication)的简称 GSM标准提供的开放性接口，不仅限于空中接口如Um接口，而且包括网络之间以及网络各设备之间，例如A接口和Abis接口 * 3G在容量、话音质量、频谱效率方面都大大改进，特别是多媒体业务和传输速率方面，它的目标是实现全IP，最高速率可达2M。 * 1.1         MSC与BSS的接口（A接口） BSS-MSC接口有标准协议，用来传送以下信息： -          BSS管理信息； -          呼叫处理； -          移动性管理信息。 1.2         BSC与BTS的接口（Abis接口） 此接口用于BTS与BSC之间的远端互联方式，是内部接口。 1.3         VLR与相关MSC接口（B接口） VLR是漫游到相关MSC区域的用户的位置和管理数据库。当MSC需要该MSC区域的用户的数据时，MSC需从VLR查询。当移动台作位置更新时，MSC请求VLR存储相关信息。在用户激活补充业务或修改数据时，MSC（通过VLR）请求HLR存储数据。 B接口是内部接口。 1.4         HLR与MSC之间的接口（C接口） 当固定网无法查询移动用户位置，以建立呼叫时，GMSC必须向HLR查询被叫的漫游号码。 当SMS GMSC转发短消息时，需要向HLR查询被叫所在的MSC号码。 1.5         HLR与VLR之间的接口（D接口） 该接口用来交换用户位置信息及处理信息。移动台主要业务是在服务区内的发起和接受呼叫的能力，为了支持该能力，位置寄存器必须交换数据。VLR通知HLR用户位置信息而且在呼叫时提供用户漫游号码。HLR发送VLR所需的用户业务数据。交换数据通常发生在：用户请求特殊业务、用户或网络商改变用户数据时，该接口为标准协议接口。 1.6         MSC之间的接口（E接口） 当移动台在呼叫过程中从一个MSC漫游到另一个MSC时，为了继续通讯，MSC会做切换处理，这时MSC之间必须交换数据。当短消息从MS发送到SC，该接口用来在用户MSC和短消息网关MSC之间传递消息，该接口为标准协议接口。 1.7         MSC与EIR之间的接口（F接口） 该接口用来在MSC和EIR 之间交换数据，目的是验证移动台IMEI的状态，该接口为标准协议接口。 1.8         VLR之间的接口（G接口） 当MS从一个VLR漫游到另一个VLR时，该接口从旧VLR传递IMSI和鉴权参数到新VLR，该接口为标准协议接口。 1.9         HLR与AUC之间的接口（H接口） 当HLR从MS接受鉴权请求，HLR从AUC处得到数据。在该接口上传送数据无标准协议。 此接口为内部接口。 1.10     HLR与gsmSCF之间的接口（J接口） 此接口用于gsmSCF向HLR请求信息，或者在gsmSCF和MS间进行呼叫无关的、由网络或用户发起的交互过程，该接口为标准协议接口。 1.11     MSC与SIWF之间的接口（K接口） 当MSC检测到无法提供要求的IW功能时，可以使用SIWF服务器上的资源。此接口用于分配SIWF上的资源和建立到服务器的物理连接。 1.12     MSC与gsmSCF之间的接口（L接口） 当MSC调用了MPTY、ECT或CD补充业务时，向gsmSCF发送通知。 1.13     BTS与MS之间的接口（Um接口） 也叫空中接口，用于移动台与GSM系统之间的互通，传递的信息包括无线资源管理、移动性管理和呼叫控制管理等。 * Comprise Or consist of * For safety of subscribers, there are 4 * 随机数发生器是在AUC中，Ki在AUC和SIM卡中都有，不暴露。GSM鉴权三元组，单向鉴权，只能实现网络侧对移动用户的鉴权，而3G采用鉴权五元组，实现双向鉴权。在位置更新、切换及呼叫时都要经过鉴权。 * 异或运算： the exclusive or operation * 在鉴权程序中，当客户侧计算SRES时，同时用另一算法A8计算出KC，根据MSC/VLR发出的加密命令，在MS侧由KC、TDMA帧号和加密命令M经A5对客户信息数据流进行加密，在无线路径上传送，在BTS侧，把从无线路径上收到的加密信息数据流、TDMA帧号和KC再经A5算法进行解密后，传送给BSC和MSC。上行链路和下行链路上使用两个不同的序列：对每一个突发，一个序列用于移动台内的加密，并作为BTS中的解密序列；而另一个序列用于BTS的加密，并作为移动台的解密序列。 * * * * * * * * * * * * * * * * * * * MAP是NO.7信令系统的应用层协议，是事务处理部分（TC）的用户，MAP的主要功能是在各个实体之间交换与电路无关的数据和指令，从而支持移动用户漫游，切换和用户鉴权等网络功能。同时MAP还和数据库等部分配合负责对业务进行判断处理。