【正文】 統(tǒng)的交換功能和用于用戶數(shù)據(jù)與移動(dòng)性管理、安全性管理所需的數(shù)據(jù)庫(kù)功能，它對(duì) GSM移動(dòng)用戶之間通信和 GSM移動(dòng)用戶與其它通信網(wǎng)用戶之間通信起著管理作用。 操作支持子系統(tǒng)（ OSS）需完成許多任務(wù)，包括移動(dòng) 用戶管理、移動(dòng)設(shè)備管理以及網(wǎng)路操作和維護(hù)。 SIM 卡上包含所有與用戶有關(guān)的信息，也含有鑒權(quán)和加密實(shí)現(xiàn)的信息。移動(dòng)臺(tái)的類型很多，除了人們最熟悉的手機(jī)之外還包括車載臺(tái)、便攜式移動(dòng)臺(tái)。 移動(dòng)臺(tái)的一個(gè)重要組成部分是用戶識(shí)別模塊，即人們常說的 SIM卡。使用GSM系統(tǒng)進(jìn)行呼入和呼出的移動(dòng)臺(tái)必須插入 SIM卡，只有在處理緊急呼叫時(shí)（如呼 110和 119），才可以在不插入 SIM卡的情況下使用移動(dòng)臺(tái)。 SIM卡中存放的主要有三類信息： （ 1） 與 SIM卡本身以及和持卡者有關(guān)的信息； （ 2） 進(jìn)行 GSM網(wǎng)絡(luò)操作所需的信息，如 IMSI， TMSI， LAI，加密鍵 Koch，用戶密鑰 Kid，鑒權(quán)算法 A3和加密算法 A5和密鑰生成算法 A8等； （ 3） 縮位撥號(hào)碼、網(wǎng)絡(luò)承載性能、移動(dòng)臺(tái)設(shè)備參數(shù)、 短消息業(yè)務(wù)信息等。在整個(gè)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)中基站主要起中繼作用。而主基站與移動(dòng)交換中心 (MSC)之間常采用有線信道連接，實(shí)現(xiàn)移動(dòng)用戶之間或移動(dòng)用戶與固定用戶之間的通信連接。所以基站系統(tǒng)能直接影響到手機(jī)信號(hào)接收和通話質(zhì)量的好壞。 （ 1） 基站收發(fā)臺(tái) 一個(gè)完整的基站收發(fā)臺(tái)包括無線發(fā)射 /接收設(shè)備、天線和所有無線接口特有的信號(hào)處理部分。一般情況下在某個(gè)區(qū)域內(nèi)，多個(gè)子基站和收發(fā)臺(tái)相互組成一個(gè)蜂窩狀的網(wǎng)絡(luò)，通過控制收發(fā)臺(tái)與收發(fā)臺(tái)之間的信號(hào)相互傳送和接收來達(dá)到移動(dòng)通信信號(hào)的傳送，這個(gè)范圍內(nèi)的地區(qū)也就是我們常說的網(wǎng)絡(luò)覆蓋面。基站收發(fā)臺(tái)不能覆蓋的地區(qū)也就是手機(jī)移動(dòng)通信系統(tǒng)信令交互設(shè)計(jì) 第 4 頁(yè) 共 31 頁(yè) 信號(hào)的盲區(qū)。 基站收發(fā)臺(tái)在基站控制器的控制下，完成基站的控制與無線信道之間的轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)手機(jī)通信信號(hào)的收發(fā)與移動(dòng)平臺(tái)之間通過空中無線傳輸及相關(guān)的控制功能。 （ 2） 基站控制器 基站控制器包括無線收發(fā)信機(jī)、天線和有關(guān)的信號(hào)處理電路等，是基站子系統(tǒng)的控制部分。一個(gè)基站控制器通?？刂茙讉€(gè)基站收發(fā)臺(tái)，通過收發(fā)臺(tái)和移動(dòng)臺(tái)的遠(yuǎn)端命令，基站控制器負(fù)責(zé)所有的移動(dòng)通信接口管理，主要是無線信道的分配、釋放和管理。除此之外，還對(duì)本控制區(qū)內(nèi)移動(dòng)臺(tái)的越區(qū)切換進(jìn)行控制。 GSM系統(tǒng)越區(qū)時(shí)采用切換方式，即當(dāng)用戶到達(dá)小 區(qū)邊界時(shí)，手機(jī)會(huì)先與原來的基站切斷聯(lián)系，然后再與新的服務(wù)小區(qū)的基站建立聯(lián)系，當(dāng)新的服務(wù)小區(qū)繁忙時(shí)，不能提供通話信道，這時(shí)就會(huì)發(fā)生掉線現(xiàn)象。 控制器的核心是交換網(wǎng)絡(luò)和公共處理器 (CPR)。交換網(wǎng)絡(luò)將完成接口和接口之間的 64kbit/s數(shù)據(jù) /話音業(yè)務(wù)信道的內(nèi)部交換。 在整個(gè)蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)中，基站子系統(tǒng)是移動(dòng)臺(tái)與移動(dòng)中心連接的橋梁，其地位極其重要。基站的選型與建設(shè)，已成為組建現(xiàn)代移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的重要一環(huán) 。移動(dòng)臺(tái)部分（ MS）包括移動(dòng)終端（ MS）和客戶識(shí)別卡（ SIM）。它給 MS和 NSS之間提供了傳輸通道并管理這個(gè)通道。 作為 GSM移動(dòng)通信系統(tǒng)，主要實(shí)現(xiàn)一種任何時(shí)間、任何地點(diǎn)、任何通信對(duì)象之間的通信。在 BSS系統(tǒng)中，涉及到的信令如 圖 所示。 圖 2 BSS系統(tǒng)中的信令應(yīng)用 網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)（ NSS） 網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)由移動(dòng)交換中心 (MSC) 和歸屬位置寄存器 (HLR) 、訪問位置寄存器 (VLR) 、鑒權(quán)認(rèn)證中心 (AUC) 和設(shè)備標(biāo)志寄存器 (EIR) 等組成。 HLR 是一種用來存儲(chǔ)本地用戶位置信息 的數(shù)據(jù)庫(kù)，存儲(chǔ)包括用戶識(shí)別號(hào)碼、訪問能力、用戶類別和補(bǔ)充業(yè)務(wù)等數(shù)據(jù)，也存儲(chǔ)漫游用戶所在 MSC 區(qū)域的有關(guān)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)。鑒權(quán)中心 (AUC) 存儲(chǔ)著鑒權(quán)信息和加密密鑰，可以不斷為提供一組參數(shù) ( 包括隨機(jī)數(shù) RAND 、符號(hào)響應(yīng) SRES 和加密鍵 Kc 三個(gè)參數(shù) ) ，以此來鑒別用戶 身份的合法性，從而只允許有權(quán)用戶接入網(wǎng)絡(luò)并獲得服務(wù)。 OSS將其它軟件子系統(tǒng)與實(shí)際的硬件環(huán)境隔離開來，提供一個(gè)支撐它們運(yùn)行的虛擬機(jī)環(huán)境 。移動(dòng)用戶管理可包括用戶數(shù)據(jù)管理和呼叫計(jì)費(fèi)。用戶識(shí)別卡 SIM 的管理也可認(rèn)為是用戶數(shù)據(jù)管理的一部分，但是作為相對(duì)獨(dú)立的用戶識(shí)別卡 SIM 的管理，還必須根據(jù)運(yùn)營(yíng)部門對(duì) SIM 的管理要求和模式采用專門的 SIM 個(gè)人化設(shè)備來完成。 GSM 系統(tǒng)信令接口及其協(xié)議分層 GSM系統(tǒng)通過 MSC建立與公眾電信網(wǎng)的接口，其內(nèi)部各功能實(shí)體的互連也是 有 接口標(biāo)志，并由相應(yīng)的接口協(xié)議予以定義的。 GSM的接口協(xié)議是統(tǒng)一且明確的。分層的目的是允許隔離各組信令協(xié)議功能，按連續(xù)的獨(dú)立層描述協(xié)議功能，優(yōu)點(diǎn)是任何一個(gè)功能塊的擴(kuò)充或修改具有獨(dú)立性、靈活性，有利于新業(yè)務(wù)、新技術(shù)的引入和未來發(fā)展。 移動(dòng)通信系統(tǒng)信令交互設(shè)計(jì) 第 7 頁(yè) 共 31 頁(yè) A接口定義為網(wǎng)路子系統(tǒng)（ NSS）與基站子系統(tǒng)（ BSS）之間的通信接口 ，其物理鏈接通過采用標(biāo)準(zhǔn)的 。 Abis 接口定義為基站子系統(tǒng)的兩個(gè)功能實(shí)體基站控制器（ BSC）和基站收發(fā)信臺(tái)（ BTS）之間的通信接口。 Ater mux 接口定義為 BSC和 TC間的接口，負(fù)責(zé)傳 遞用戶業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)和七號(hào)信令。 其物理鏈接通過無線鏈路實(shí)現(xiàn) 。 下圖 3所示為GSM系統(tǒng)主要接口。通常每種協(xié)議用一個(gè)規(guī) 程的名稱或某種縮寫來代表 。各接口采用的協(xié)議入下： B接口（ MSC和 VLR之間的接口）：應(yīng)用 MAP協(xié)議 C接口（ MSC和 HLR之間的接口）：應(yīng)用 MAP協(xié)議 D接口（ HLR和 VLR之間的接口）：應(yīng)用 MAP協(xié)議 OMC HLR/AUC/EIR SMC MSC/VLR BSC 其他 MSC BTS MS MS BTS BTS MAP接口 Abis接口 A接口 PSTN ISDN 移動(dòng)通信系統(tǒng)信令交互設(shè)計(jì) 第 8 頁(yè) 共 31 頁(yè) E接口（ MSC和 MSC之間的接口）：應(yīng)用 MAP和 ISUP協(xié)議 F接口（ MSC和 EIR之間的接口）：應(yīng)用 MAP協(xié)議 MSC和 PSTN之間的接口：應(yīng)用 TUP——Telephone User Protocol協(xié)議 MSC和 ISDN之間的接口：應(yīng)用 ISUP——Integrate service data work User Protocol協(xié)議 通常 TUP和 ISUP必須符合各國(guó)的規(guī)范，而 MAP信令則必須遵循 GSM的技術(shù)規(guī)范。 圖 4 GSM 系統(tǒng)主要接口協(xié)議分層 1．信令層 l (L1) 信令層 l也稱物理層，為信令傳輸提供物理鏈路，為高層協(xié)議建立相應(yīng)的控制邏輯信道。 A接口在BSS與 MSC之間主要傳遞呼叫處理、移動(dòng)性管理、基站管理、移動(dòng)臺(tái)管理等信息。 Um接口支持一系列邏輯信道，其中控制邏輯信道統(tǒng)稱 Dm(移動(dòng) D信道 )信道。 2．信令層 2 (L2) 信令層 2稱數(shù)據(jù)鏈路層，包括 Um接口的 Lad和 A接口的 LAPD兩種協(xié)議。按 Lad協(xié)議的數(shù)據(jù)鏈路有確定的幀格式、編址格式、糾錯(cuò)檢錯(cuò)碼和交織要求。 LAPD是 A接口第 2層協(xié)議，其幀格式符合固定網(wǎng) ISDN標(biāo)準(zhǔn)，將高層信息組裝成 LAPD幀經(jīng) D通道傳輸，信令消息使用 64kbit/s速率傳輸。信令層 3分成 CC、 MM和 RM三個(gè)子層，其中 MM和 RM子層包括與業(yè)務(wù)信息有關(guān)的附加功能。 RM(無線資源管理 )在公共信道上的信令過程有：尋呼、隨機(jī)接入、分配專用控制信道、系統(tǒng)信息廣播； RM在專用控制信道上的信令過程有：信道分配和釋放、加密操作、定期測(cè)量無線鏈路性能、切換處理。 CC(呼叫控制管理 )包括幾個(gè)獨(dú)立的協(xié)議實(shí)體，如 CC、 SMS（短消息業(yè)務(wù)）。 信令功能的互通 信令層 3各子層功能的 互通主要是由 BSSAP提供。 RM協(xié)議在 BSS終止或者由 BSS轉(zhuǎn)譯成 BSSMAP協(xié)議在 A接口傳輸。 MM和 CC(包括 CC和 SMS)信令信息在 MS和 MSC之間傳送， BSS提供透明傳遞而對(duì) MM和 CC消息不進(jìn)行任何分析，僅對(duì)信息的幀格式及信道編碼進(jìn)行調(diào)整，以適應(yīng)無線和有線接口低層協(xié)議的不同要求，保證信令 (功能 )信息在接口間互通。緊接著， MS開始解碼 SCH信道上與同步有關(guān)的信息。 MS比較系統(tǒng)消息中所攜帶的本小區(qū)的 LAI和手機(jī)中所存儲(chǔ)的 LAI。否則，則觸發(fā)正常位置更新。而正常的位置更新過程將在移動(dòng)性管理實(shí)驗(yàn)中介紹。從信令角度上看，周期性位置更新的信令過程同 IMSI附著相似，目的是周期性向網(wǎng)絡(luò)報(bào)告 MS的可達(dá)性。從而避免了不必要的尋呼過程，節(jié)省了資源。 觀察消息框中顯示的開機(jī)的信令過程。 （ 2）信令流程圖 移動(dòng)通信系統(tǒng)信令交互設(shè)計(jì) 第 11 頁(yè) 共 31 頁(yè) （ 3）程序主要代碼 Private Sub cmdAgain_Click() Call start_status_dis_init End Sub Private Sub cmdCurrentStatus_Click() gDetailCanDis = 1 = True End Sub Private Sub Command1_Click() gFunction = CNULL gStatus = CBE_READY tmrSignalling = False Call Call End Sub Public Sub start_status_dis_init() Dim i As Integer 39。之后在 MS 發(fā)向 MSC/VLR 的 SABM 幀中就包含消息 IMSI DETACH INDICATION。 MSC/VLR 維護(hù) IMSI 的附著與否，作用在于當(dāng)別的 MS 呼叫此 MS時(shí)， MSC/VLR 對(duì) MS 尋呼之前，先查看是否附著這一位，若已附著則進(jìn)行正常的尋呼，否則就不進(jìn)行尋呼，告訴對(duì)方的 MSC/VLR 此 MS 未開機(jī)或不在服務(wù)區(qū)。關(guān)機(jī)信令過程若正常結(jié)束，會(huì)彈出對(duì)話框 “關(guān)機(jī)結(jié)束 ”。gFunction = CSTOP gStatusDisLableIndex = 0 gMaxStatusDisLableIndex = 12 39。frmStopSignaling. For i = 0 To gMaxStatusDisLableIndex lblSignalling(i).Visible = False Next i = 1000 = True End Sub Private Sub Label1_Click() End Sub Private Sub Label2_Click() End Sub Private Sub Label3_Click() End Sub Private Sub lblSignalling_Click(Index As Integer) End Sub Private Sub lblSignalling_DblClick(Index As Integer) End Sub Private Sub lblSignalling_DragDrop(Index As Integer, Source As Control, X As Single, Y As Single) End Sub Private Sub lblSignalling_LinkError(Index As Integer, LinkErr As Integer) 移動(dòng)通信系統(tǒng)信令交互設(shè)計(jì) 第 15 頁(yè) 共 31 頁(yè) End Sub Private Sub lblSignalling_LinkNotify(Index As Integer) End Sub Private Sub lblSignalling_LinkOpen(Index As Integer, Cancel As Integer) End Sub Private Sub lblSignalling_OLEDragDrop(Index As Integer, Data As DataObject, Effect As Long, Button As Integer, Shift As Integer, X As Single, Y As Single) End Sub Private Sub lblSignalling_OLEDragOver(Index As Integer, Data As DataObject, Effect As Long, Button As Integer, Shift As Integer, X As Single, Y As Single, State As Integer) End Sub Private Sub lblSignalling_OLESetData(Index As Integer, Data As D