【正文】 使收聽者覺察不到話音激活控制開關(guān)的動作 話音幀代換器 用前面未受干擾的話音幀取代受干擾的話音幀，從而保證接收的話音質(zhì)量 圖 931 非連續(xù)發(fā)射（ DTX）框圖 圖 932 話音激活監(jiān)測器（ VAD）框圖 功率控制 目的 在保證通信服務(wù)質(zhì)量的條件下，使發(fā)射機(jī)的發(fā)射功率為最小，從而 降低系統(tǒng)內(nèi)的同信道干擾的平均電平 。 過程 移動臺測量信號強(qiáng)度和信號質(zhì)量，并定期向基站報(bào)告，基站按預(yù)置的門限參數(shù)與之相比較，然后確定發(fā)射功率的增減量。根據(jù)重要性不同，輸出的比特分成 182bits和78bits兩類。 各子層的功能和作用 子 層 作 用 功 能 無線資源管理 RM 呼叫期間移動臺與 MSC間連接的建立和釋放； 越區(qū)或漫游期間的信道切換； 動態(tài)地共享有限的無線資源。 連接管理CM 呼叫控制 CC 支持以交換信息為目的的 通信 移動臺主呼（或被呼）的呼叫建立（或拆除）電路交換連接 補(bǔ)充業(yè)務(wù) SS 支持呼叫的管理功能 短消息業(yè)務(wù) SMS 提供快速分組消息的傳輸 GSM的地面信令接口協(xié)議 通信協(xié)議標(biāo)準(zhǔn) 應(yīng) 用 信令系統(tǒng) 網(wǎng)絡(luò)接口 OMC到 BSC間 2M鏈路的數(shù)據(jù)通信 G732 2048Mb/s PCM 鏈路 PSTN到 MSC、 MSC到 MSC、 MSC到 BSC、 BSC到BTS、 MSC到 ITW(Interworking Function)之間 LAPD Abis接口 網(wǎng)絡(luò)單元間的接口協(xié)議 接口 協(xié)議 MSC與公共電話網(wǎng)（ PSTN） TUP、 MTP MSC與分組交換公共數(shù)據(jù)網(wǎng) ISUP、 MTP MSC與 VLR、 HLR、 EIR MAP、 TCAP、 SCCP MSC與 BSC BSSAP、 SCCP和 MTP MSC與 MSC DTAP BSC與 BTS LAPD 圖 938 GSM系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu) BSS A G D MSC EIR HLR/AUC VLR VLR SMC MS Um B C E F PSTN ISDN PLMN PSPDN SSS Abis BTS BSC OMC MSC 注 接續(xù)和移動性管理 概述 位置更新 呼叫建立過程 越區(qū)切換與漫游 安全措施 概述接續(xù)和移動性管理 出發(fā)點(diǎn) 為了建立一個(gè)呼叫連接需要解決的問題 用戶所在的位置 用戶識別 用戶所需提供的業(yè)務(wù) 操作過程 呼叫接續(xù)過程 移動性管理過程（越區(qū)漫游時(shí)） 建立或釋放 控制信道和 業(yè)務(wù)信道 設(shè)備和用戶 的識別 無線鏈路、 地面鏈路的 交換和連接 建立點(diǎn)到點(diǎn)的 通信鏈路 各種位置寄存器中移動臺位置信息的 登記、修改或刪除 越區(qū)轉(zhuǎn)接 正在通話 位置更新 目的 使移動臺總與網(wǎng)絡(luò)保持聯(lián)系，以便移動臺在網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍內(nèi)的任何地方都能接入到網(wǎng)絡(luò)內(nèi) 內(nèi)容 移動用戶的登記以及相關(guān)數(shù)據(jù)庫 移動用戶位置更新 移動用戶的周期位置更新 移動用戶的登記及相關(guān)數(shù)據(jù)庫 SIM（ Subscriber Identity Module）卡 功能 ? 存有用于用戶身份認(rèn)證所需的信息 ? 執(zhí)行一些與安全保密有關(guān)的信息 ? 存儲與網(wǎng)絡(luò)和用戶有關(guān)的管理數(shù)據(jù) 結(jié)構(gòu) 由 CPU、 ROM、 RAM和 EEPROM等部件組成完整的單片計(jì)算機(jī) 內(nèi)容 用戶管理的有關(guān)信息： 國際移動用戶識別號（ IMSI）、鑒權(quán)密鑰（ Ki）、用戶接入等級控制以及用戶注冊的業(yè)務(wù)種類和相關(guān)網(wǎng)絡(luò)信息等 IMSI 鑒權(quán)登記 網(wǎng)絡(luò)識別 移動用戶的登記過程 MSC 用戶的 臨時(shí)位置信息 用戶基本信息 當(dāng)前位置信息 MSC/VLR IMSI VLR HLR ON play OFF ON OFF play 入網(wǎng) 注： IMSI—— 國際移動用戶識別碼 play MSC/VLR 離網(wǎng) 移動用戶位置更新 移動用戶從一個(gè)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)區(qū)到達(dá)另外一個(gè)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)區(qū)時(shí)， 系統(tǒng)所進(jìn)行的位置更新操作。一個(gè) HLR可以包含一個(gè)或多個(gè) H3數(shù)值 ? H0 ≠ 0時(shí)， S、 H0、 H H2由全國統(tǒng)一分配。（ M1M2M3為 MSC/VLR號碼， S為 5或 1和 0） ? 結(jié)構(gòu) 2： 1354 S M0M1M2 ABC。 位置區(qū)號碼 (LAC) : 二個(gè)字節(jié)長的 BCD碼 小區(qū)識 別碼 CI) : 二個(gè)字節(jié)長的 BCD碼 尋呼過程 當(dāng)網(wǎng)絡(luò)知道了被叫用戶所在的位置區(qū)后，便在此 位置區(qū)內(nèi)啟動一個(gè)尋呼過程 將尋呼消息經(jīng)基站通過尋呼信道 PCH發(fā)送 出去 位置區(qū)內(nèi)某小區(qū) PCH上空閑的移動用戶接到尋呼信息，識別出 IMSI碼，便發(fā)出尋呼 響應(yīng) 消息給網(wǎng)絡(luò)。 圖 946 同 BSC內(nèi)的 BTS間的切換 同一 MSC/VLR內(nèi) 不同 BSC控制的小區(qū)間的切換 網(wǎng)絡(luò)參與切換過程 原 BSC向 MSC請求切換 建立 MSC與新的 BSC、新的 BTS的鏈路 選擇并保留新小區(qū)空閑 TCH供 MS切換后使用 命令 MS切換到新頻率的新的 TCH上 切換成功后 MS需要了解周圍小區(qū)的信息，若位置區(qū)域發(fā)生了變化，呼叫完成后必須進(jìn)行位置更新 圖 947 同 MSC/VLR區(qū)不同 BSC切換 不同 MSC/VLR控制的小區(qū)間的切換 路由信息 當(dāng) MS從正在為其服務(wù)的原 MSC的區(qū)域移動到目標(biāo) MSC的區(qū)域時(shí)，目標(biāo) MSC要向原MSC提供一路由信息以建立兩個(gè)移動交換機(jī)的連接 切換號碼 （ HON， Handover Number） 路由信息由切換號碼提供 HON=CC+NDC+SN CC為國家碼 NDC為數(shù)字蜂窩移動業(yè)務(wù)接入號 SN為移動用戶號 圖 948 不同 MSC/VLR交換機(jī)之間的切換 安全措施 對用戶接入的網(wǎng)鑒 鑒權(quán)原理 安全算法及鑒權(quán)三參數(shù)的產(chǎn)生 無線鏈路上對有權(quán)用戶通信信息的加密 移動設(shè)備的識別 移動用戶的安全保密 作用 保護(hù)網(wǎng)絡(luò)，防止非法盜用 保護(hù)用戶，拒絕假冒合法用戶的“入侵” 原理 基于 GSM系統(tǒng)定義的鑒權(quán)鍵 Ki 當(dāng)客戶在網(wǎng)絡(luò)上注冊登記時(shí)，會被分配一個(gè) MSISDN、一個(gè) IMSI及一個(gè)與 IMSI對應(yīng)的移動用戶鑒權(quán)鍵 Ki Ki被分別存放在網(wǎng)絡(luò)端的鑒權(quán)中心 AC中和移動用戶的 SIM卡中 鑒權(quán)的過程就是在 VLR中驗(yàn)證網(wǎng)絡(luò)端和用戶端的 Ki是否相同 問題 用戶將鑒權(quán)鍵 Ki傳輸給網(wǎng)絡(luò)時(shí)可能被人截獲 解決方法 用鑒權(quán)算法 A3產(chǎn)生加密的數(shù)據(jù) ——符號響應(yīng)（ SRES， Signed Response） 鑒權(quán)原理 符號響應(yīng) SRES A3 VLR 鑒權(quán)鍵 Ki+偽隨機(jī)數(shù) RAND 安全算法及鑒權(quán)三參數(shù) 安全算法 鑒權(quán)三參數(shù) 鑒權(quán)過程 安全算法 算法 目 的 A3 鑒權(quán) A8 產(chǎn)生一個(gè)供用戶數(shù)據(jù)加密使用的密鑰 Kc A5 用戶數(shù)據(jù)的加密 圖 949 安全算法所在 GSM系統(tǒng)的位置 鑒權(quán)三參數(shù)的產(chǎn)生 在進(jìn)行鑒權(quán)和加密時(shí)， GSM系統(tǒng)要在其鑒權(quán)中心 AC 產(chǎn)生鑒權(quán)三參數(shù) ? 隨機(jī)數(shù) RAND ? 符號響應(yīng) SRES ? 密鑰 Kc 圖 950 鑒權(quán)三參數(shù)產(chǎn)生過程 鑒權(quán)的過程 AC產(chǎn)生鑒權(quán)三參數(shù)后將其傳送給VLR 鑒權(quán)開始時(shí) VLR通過 BSS將 RAND送給移動臺的 SIM卡。 上述過程反之亦然 BTS A5 Kc TDMA A5 A5 Kc TDMA A5 語音 /數(shù)據(jù) 語音 /數(shù)據(jù) 加密的語音 /數(shù)據(jù) 圖 952 通信信息加密 移動設(shè)備的識別 目的 確保系統(tǒng)中使用的移動設(shè)備不是盜用或非法的設(shè)備 過程 MSC/VLR向移動用戶請求 IMEI（國際移動臺設(shè)備識別碼）并將 IMEI發(fā)送給 EIR（設(shè)備識別寄存器）。 將設(shè)備鑒定結(jié)果送給 MSC/VLR，以決定是否允許入網(wǎng) 移動用戶的安全保密 用戶的 臨時(shí)識別碼 TMSI 用戶的 個(gè)人身份號 PIN 用戶的臨時(shí)識別碼 TMSI 目的 防止非法個(gè)人和團(tuán)體通過監(jiān)聽無線路徑上的信令交換而竊得移動用戶的真實(shí) IMSI或跟蹤移動用戶的位置 。 用戶的個(gè)人身份號 PIN 位數(shù) 4～ 8位 目的 控制對 SIM卡的使用 使用過程 只有 PIN碼認(rèn)證通過，移動設(shè)備才能對 SIM卡進(jìn)行存取，讀出相關(guān)數(shù)據(jù)，并可以入網(wǎng)。 面向連接的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議 CONP支持的業(yè)務(wù)，即 持的業(yè)務(wù) 主要為移動用戶 用戶終端業(yè)務(wù) 基于 PTP的用戶終端業(yè)務(wù) 信息點(diǎn)播業(yè)務(wù) Email業(yè)務(wù) 會話業(yè)務(wù) 遠(yuǎn)程操作業(yè)務(wù) 基于 PTM的用戶終端業(yè)務(wù) 點(diǎn)對多點(diǎn)應(yīng)用業(yè)務(wù) 點(diǎn)對多點(diǎn)單向廣播業(yè)務(wù) 集團(tuán)內(nèi)部點(diǎn)對多點(diǎn)雙向數(shù)據(jù)量事務(wù)處理業(yè)務(wù) GPRS的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及其功能描述 GPRS網(wǎng)絡(luò) 是在 GSM網(wǎng)基礎(chǔ)上發(fā)展的移動數(shù)據(jù)分組網(wǎng) GPRS的基本功能 在移動終端和標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)通信網(wǎng)的路由器之間傳遞分組業(yè)務(wù) GPRS的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) GPRS協(xié)議棧 GPRS信令平面 組 成 作 用 無線接入 在移動臺和基站子系統(tǒng)（ BSS）之間傳遞數(shù)據(jù) 核心網(wǎng) 在基站子系統(tǒng)和標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)網(wǎng)邊緣路由器之間中繼傳遞數(shù)據(jù) 新增功能（相對于 GSM） SGSN及其對外接口 GGSN及其對外接口 其它功能實(shí)體和網(wǎng)絡(luò)接口 GPRS網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及其接口 GPRS新增功能 SGSN—GPRS業(yè)務(wù) 支持節(jié)點(diǎn) GGSN—GPRS網(wǎng)關(guān) 支持節(jié)點(diǎn) PTM SC—點(diǎn)對多點(diǎn) 業(yè)務(wù)中心等 基站軟件更新 新的 GPRS移動臺 新的移動性管理（ MM） 程序 原有 GSM網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)的軟件更新和新的 MAP信令及 GPRS信令 MSC/VLR BSC R PSTN HLR/AUC SMSGMSC SS7 GGSN 防火墻 防火墻 數(shù)據(jù)網(wǎng) 數(shù)據(jù)網(wǎng) （ Inter) 其它 PLMN網(wǎng) BTS Um 防火墻 EIR SGSN PTM SC BG Gn GPRS backbone (IP based) 圖 954 GPRS網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及其接口 SGSN SGSN Gn Gn GGSN Gn BSS BSS Gb Gb 歸屬 PLMN 其它 PLMN IP網(wǎng)絡(luò) 外部 IP網(wǎng)絡(luò) （或 ） Gi Gp BSS BSS IP (Backbone) SGSN及其對外接口 在一個(gè)歸屬 PLMN內(nèi)，可以有多個(gè) SGSN SGSN功能 類似 GSM中的 MSC/VLR 對移動臺進(jìn)行鑒權(quán)、 移動性管理和路由選擇 建立移動臺 GGSN的 傳輸通道 接收基站子系統(tǒng) 透明傳來的數(shù)據(jù) 進(jìn)行協(xié)議轉(zhuǎn)換后經(jīng)過 GPRS的 IP骨干網(wǎng)傳給 GGSN（或 SGSN） 或反向進(jìn)行 計(jì)費(fèi)和業(yè)務(wù)統(tǒng)計(jì) SGSN的對外接口 圖 955 SGSN及對外部的接口 SGSN的對外接口 接口 連接 SGSN與 功 能 Gb BSS 傳輸信令和話務(wù)信息。 地址分配和計(jì)費(fèi)等 GGSN的 對外接口 接口 連接 GGSN與 功 能 Gn 見上頁 Gp Gi 外部分組數(shù)據(jù)網(wǎng) 與外部分組數(shù)據(jù)網(wǎng)互聯(lián)（ IP、 ） Gc GGSN與 HLR 獲得 MS的位置信息 ， 從而實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)發(fā)起的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù) 其它功能實(shí)體和網(wǎng)絡(luò)接口 為支持分組數(shù)據(jù)的新協(xié)議必須升級軟件，增加新的協(xié)議功能 以 Um接口為例 ? 邏輯信道增加了分組數(shù)據(jù)信道（ PDCH） ? 采用 4種新的信道編碼方式 CS1（ ）、 CS2（ ）、 CS3（ ）、 CS4（ ）。 多個(gè) PLMN骨干網(wǎng)