在小区制移动通信网中,基站设置很多,移动台又没有固定的位置,移动用户只要在服务区域内,无论移动到何处,移动通信网必须具有交换控制功能,以实现位置更新、越区切换和自动漫游等性能。
在由GSM系统组成的移动通信网路结构中,区域的定义如图1-2-1所示。
图1-2-1 GSM区域定义
1. 服务区
服务区是指移动台可获得服务的区域,即不同通信网(如PLMN、PSTN或ISDN)用户无须知道移动台的实际位置而可与之通信的区域。
一个服务区可由一个或若干个公用陆地移动通信网(PLMN)组成,可以是一个国家或是一个国家的一部分,也可以是若干个国家。
2. PLMN区
PLMN区是由一个公用陆地移动通信网(PLMN)提供通信业务的地理区域。PLMN可以认为是网路(如ISDN网或PSTN网)的扩展,一个PLMN区可由一个或若干个移动业务交换中心(MSC)组成。在该区内具有共同的编号制度(比如相同的国内地区号)和共同的路由计划。MSC构成固定网与PLMN之间的功能接口,用于呼叫接续等。
3. MSC区
MSC是一个移动业务交换中心,其控制的所有小区共同覆盖的区域构成PLMN网的一部分。一个MSC区可以由一个或若干个位置区组成。
4. 位置区
位置区是指移动台可任意移动、不需要进行位置更新的区域。位置区可由一个或若干个小区(或基站区)组成。为了呼叫移动台,可在一个位置区内所有基站同时发寻呼信号。
5. 基站区
由置于同一基站点的一个或数个基站收发信台(BTS)包括的所有小区所覆盖的区域。
6. 小区
采用基站识别码或全球小区识别进行标识的无线覆盖区域。在采用全向天线结构时,小区即为基站区。
1. IMSI(International Mobile Subscriber Identity)
IMSI是GSM系统分配给移动用户(MS)的唯一的识别号,此码在所有位置,包括在漫游区都是有效的。
IMSI采取E.212编码方式。
IMSI存储在SIM卡、HLR和VLR中,在无线接口及MAP接口上传送。
IMSI的组成如图1-2-2所示:
图1-2-2 IMSI的组成
其中:
MCC:Mobile Country Code,移动国家码,三位数字,如中国为460。
MNC:Mobile Network Code,移动网号,两位数字,如中国邮电的MNC为00。
MSIN:Mobile Subscriber Identification Number,在某一PLMN内MS唯一的识别码。编码格式为:H1 H2 H3 S XXXXXX。
NMSI:National Mobile Subscriber Identification,在某一国家内MS唯一的识别码。
典型的IMSI举例:460-00-4777770001。
IMSI的分配原则:
最多包含15位数字(0~9)。
MCC在世界范围内统一分配,而NMSI的分配则是各国运营者自己确定。
如果在一个国家有不止一个GSM PLMN,则每一个PLMN都要分配唯一的MNC。
IMSI分配时,要遵循在国外PLMN最多分析MCC+MNC就可寻址的原则。
UpdateLocation、PurgeMS、SendAuthenticationInfo必须用IMSI寻址。
RestoreData一般用IMSI寻址,目前所有到HLR的补充业务的操作都是用IMSI寻址。
2. TMSI(Temporary Mobile Subscriber Identity)
TMSI是为了加强系统的保密性而在VLR内分配的临时用户识别,它在某一VLR区域内与IMSI唯一对应。
TMSI的分配原则:
包含4个字节,可以由8个十六进制数组成,其结构可由各运营部门根据当地情况而定。
TMSI的32比特不能全部为1,因为在SIM卡中比特全为1的TMSI表示无效。
要避免在VLR重新启动后TMSI重复分配,可以采取TMSI的某一部分表示时间或在VLR重启后某一特定位改变的方法。
3. LMSI(Local Mobile Subscriber Identity)
LMSI是为了加快VLR用户数据的查询速度而由VLR在位置更新时分配,然后与IMSI一起发送至HLR保存,HLR不会对它做任何处理,但是会在任何包含IMSI的消息中发送至VLR。
LMSI的长度是4个字节,没有具体的分配原则要求,其结构由各运营部门自定。
4. MSISDN(Mobile Subscriber International ISDN/PSTN number)
MSISDN是指主叫用户为呼叫GSM PLMN中的一个移动用户所需拨的号码,作用同固定网PSTN号码。
MSISDN采取E.164编码方式。
MSISDN存储在HLR和VLR中,在MAP接口上传送。
MSISDN的组成如图1-2-3所示:
图1-2-3 MSISDN的组成
其中:
CC:Country Code,国家码,如中国为86。
NDC:National Destination Code,国内接入号,如中国移动的NDC目前有139、138、137、136、135等。
SN:Subscriber Number,用户号码。
MSISDN的一般格式为:86-139(或8-0)-H1 H2 H3 ABCD。
典型的MSISDN举例:861394770001。
SendRoutingInfo与SendIMSI都是用MSISDN寻址的。
在中国,移动用户号码升位为11位,在H1H2H3前面加了一个H0(0~9),其一般格式变为86-139(或8-0)-H0H1H2H3ABCD,典型的号码举例:8613904770001。
5. MSC-Number(MSC号码)/VLR-Number(VLR号码)
MSC-Number/VLR-Number采取E.164编码方式。
MSC-Number/VLR-Number编码格式为:CC+NDC+LSP。
其中,CC、NDC含义同MSISDN的规定,LSP(Locally Significant Part)由运营者自己决定。
典型的MSC-Number为86-139-0477。
PerformHandover与PrepareHandover都是用MSC-Number寻址的。
目前在网上MSC与VLR都是合一的,所以MSC-Number与VLR-Number基本上都是一样的。
在中国,MSC号码和VLR号码均已升位,在M1M2M3前面加了一个0,典型的号码举例:8613900477。
SendIdentification、CancelLocation、InsertSubscriberData、DeleteSubscriber Data、Reset、ProvideRoamingNumber等操作都必须用VLR-Number寻址,而SendParameters操作则可以用VLR-Number寻址。
6. Roaming-Number(漫游号码)与Handover-Number(切换号码)
Roaming-Number简称MSRN,Handover-Number简称HON。
MSRN/HON在移动被叫或切换过程中临时分配,用于GMSC寻址VMSC或MSCA寻址MSCB所用,在接续完成后立即释放。它对用户而言是不可见的。
MSRN/HON采取E.164编码方式。
MSRN/HON的编码格式为:在MSC-Number的后面增加几个字节。
典型的Roaming-Number或Handover-Number为86-139-0477XXX。
因MSISDN号码、MSC号码、VLR号码均已升位,MSRN和HON也随之升位,典型的升位后的MSRN和HON号码为86-139-00477ABC。
对于MSRN的分配有两种:
在起始登记或位置更新时,由VLR分配MSRN后传送给HLR。当移动台离开该地后,在VLR和HLR中都要删除MSRN,使此号码能再分配给其他漫游用户使用。
在每次移动台有来话呼叫时,根据HLR的请求,临时由VLR分配一个MSRN,此号码只能在某一时间范围(比如90 s)内有效。
对于HON,它是用于两移动交换区(MSC区)间进行切换时,为建立MSC之间通话链路而临时使用的号码。
7. HLR-Number(HLR号码)
HLR-Number采取E.164编码方式。
HLR-Number的编码格式为:CC+NDC+H1 H2 H3 0000;
升位后变为:CC+NDC+H0H1H2H3000。
其中,CC、NDC的含义同MSISDN的规定。
典型的HLR-Number为86-139-4770000;升位后为861390477000。
用IMSI寻址的操作,除了必须用的IMSI之外,都可转换为用HLR-Number寻址。
8. LAI(Location Area Identification,位置区识别)
(1)在检测位置更新时,要使用位置区识别LAI。
(2)编码格式如图1-2-4所示:
图1-2-4 LAI的组成
其中,MCC、MNC的含义与IMSI中的相同。
LAC:Location Area Code,是2个字节长的十六进制BCD码,0000与FFFE不能使用。
9. CGI(Cell Global Identification,全球小区识别)
(1)CGI是所有GSM PLMN中小区的唯一标识,是在位置区识别LAI的基础上再加上小区识别CI构成的。
(2)编码格式为:LAI+CI。
其中,CI(Cell Identity)是2个字节长的十六进制BCD码,可由运营部门自定。
10. RSZI(Regional Subscription Zone Identity)
(1)RSZI明确地定义了用户可以漫游的区域。
(2)编码格式如图1-2-5所示:
图1-2-5 RSZI的组成
其中:
CC与NDC的含义与MSISDN中的相同。
ZC(Zone Code)在某一PLMN内唯一地识别允许漫游的区域,它是由运营者设定,在VLR内存储。
RSZI并不在HLR与VLR之间传送,而只有ZC在位置更新时,从HLR传送到VLR,用于VLR判断某用户是否允许在该VLR区域内漫游。
11. BSIC(Base Station Identity Code,基站识别码)
用于移动台识别相邻的采用相同载频的不同的基站收发信台(BTS),特别用于区别在不同国家的边界地区采用相同载频的相邻BTS。BSIC为一个6比特编码,其组成如图1-2-6所示。
图1-2-6 BSIC的组成
其中:
NCC:PLMN色码。用来唯一地识别相邻国家不同的PLMN。相邻国家要具体协调NCC的配置。
BCC:BTS色码。用来唯一地识别采用相同载频、相邻的、不同的BTS。
12. IMEI(International Mobile Equipment Identification,国际移动设备识别码)
IMEI唯一地识别一个移动台设备,用于监控被窃或无效的移动设备。IMEI的组成如图1-2-7所示。
图1-2-7 IMEI的组成
其中:
TAC:型号批准码,由欧洲型号批准中心分配。
FAC:最后装配码,表示生产厂家或最后装配所在地,由厂家进行编码。
SNR:序号码。这个数字的独立序号码唯一地识别每个TAC和FAC的每个移动设备。
SP:备用。
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