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移动通信
接续和移动性管理
2016-10-24 13:42:36 |人围观 |
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一、概 述
在移动网中,为了建立一个呼叫连接需要解决三个问题:
①用户所在的位置;
②用户识别;
③用户所需提供的业务
二、位置更新
位置更新目的是使移动台总与网络保持联系,以便移动台在网络覆盖范围内的任何地方都能接入到网络内。
GSM系统的位置更新包括三个方面的内容:第一,移动台的位置登记;第二,当移动台从一个位置区域进入一个新的位置区域时,移动系统所进行的是通常意义下的位置更新;第三,在一定的特定时间内,网络与移动台没有发生联系时,移动台自动地、周期性地(以网络在广播信道发给移动台的特定时间为周期)与网络取得联系,核对数据。
1、位置更新请求过程
通常移动用户处于开机空闲状态时,被锁定在所在小区的广播信道(BCCH)载频上。
2、移动用户位置更新涉及了两个VLR的位置更新过程
(1)网络端接收到请求信息后便将移动台注册到一个新的VLR区域
(2)用户的归属寄存器HLR与新的VLR交换数据得到移动用户的新位置信息
(3)HLR通知移动台所属的旧的VLR删除用户有关信息
图1 位置更新过程 3、移动用户的周期位置更新
解决问题:网络在特定时间未能收到来自移动台的任何信息。
方法:系统采取强制登记措施,要求移动台每隔一定时间便向网络发送一次位置更新请求消息。如果在特定时间内网络接收不到某用户的周期位置更新消息,则对该其做去“附着”处理
三、呼叫建立过程
1、移动台的被呼过程
以固定网PSTN呼叫移动用户为例,移动台的被呼过程如下:
①固定网的用户拨打移动用户的电话号码MSISDN
②PSTN交换机分析MSISDN号码
③GMSC分析MSISDN号码
④HLR分析由GMSC发来的信息
⑤HLR查询当前为被呼移动用户服务的MSC/VLR
⑥由正在服务于被呼用户的MSC/VLR得到呼叫的路由信息
⑦MSC/VLR将呼叫的路由信息传送给HLR
⑧GMSC接收包含MSRN的路由信息
2、呼叫时移动用户所用的号码:国际移动用户识别码(IMSI),移动用户 ISDN 号码 (MSISDN),移动用户漫游号码 (MSRN),临时移动用户识别码(TMSI)。
(1)MSISDN――移动用户的国际ISDN号码
号码结构为 :
图2 MSISDN的号码结构 CC为国家代码,我国为86
NDC数字蜂窝移动业务接入号
13S(S=9、8、7、6、5移动通信公司)
SN(移动用户号):ABCD。由各HLR自行分配
(2)IMSI――国际移动用户识别码:它是移动用户的唯一识别号码,为15位数字的号码,其结构如图3 。
图3 IMSI的号码结构 ① 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。
② MNC(移动网号):识别移动用户所归属的移动网。
③ MSIN(移动用户识别码)由10位数字组成
(3)MSRN――漫游号码
正在服务于被呼用户的MSC/VLR产生一个移动台漫游号码MSRN。
结构1: 13S 00 M1M2M3 ABC。(M1M2M3为MSC/VLR号码,
S为9、7、6、5或1和0)
结构2: 1354 S M0M1M2 ABC。(S M0M1M2为MSC/VLR号码)
3、寻呼过程
(1)划分位置区LA (Location Area)
将MSC/VLR的业务区域划分成若干较小的区域,并由MSC/VLR管理,以减小搜索被叫用户的工作量,当网络知道了被叫用户所在的位置区后,便在此位置区内启动一个寻呼过程。
(2)将寻呼消息经基站通过寻呼信道PCH发送出去
(3)位置区内某小区PCH上空闲的移动用户接到寻呼信息,识别出IMSI码,便发出寻呼响应消息给网络。
(4)网络接到寻呼响应后,为用户分配一业务信道,建立始呼和被呼的连接,完成一次呼叫。
(5)当网络确定了被叫用户所在的位置区域后,便在此位置区内启动一个寻呼过程。图4示出了一个网络进行寻呼过程的简单步骤。
图4 呼叫建立的简单步骤 移动台的始呼过程
① 移动用户通过随机接入信道(RACH)向系统发送接入请求消息。
② MSC/VLR分配给用户一专用信道,查看主呼用户的类别并标记此主叫用户示忙。
③ 若系统允许该主呼用户接入网络,则MSC/VLR发证实接入请求消息
④ 主叫用户发起呼叫。
⑤ 如果被呼叫用户是固定用户,则系统直接将被呼用户号码经固定网(PSTN)路由至目的地。
⑥ 如果被呼号是同网中的其他移动台,则MSC以类似从固定网发起呼叫处理方式,进行HLR的请求过程,转接被呼用户的移动交换机。
⑦ 一旦接通被呼用户的链路准备好,网络便向主呼用户发出呼叫建立证实,并给它分配专用业务信道TCH。
⑧ 主呼用户等候被呼用户响应证实信号,这时完成移动用户主呼的过程 。
始呼建立过程图5示出。
图5 移动台发起呼叫过程
四、越区切换与漫游
1、越区切换的定义
切换(Handover):将正处于通话状态的MS转移到新的业务信道上(新的小区)的过程。
目的: 保证通信的连续性
通常有以下两个原因引起切换:
(1)信号强度或质量下降到门限以下,此时移动台被切换到信号强度较强的相邻小区,这是由移动台发起的。
(2)由于某小区业务信道容量全被占用或几乎全被占用,这时移动台被切换到业务信道容量较空闲的相邻小区,这是由由上级实体发起。
2、越区切换的策略
移动台与基站均参与测量接受信号的强度(RSSI)和质量(BER),移动台对不同基站RSSI进行测量,将测量结果报告给基站(两次/秒),基站对移动台所占用的业务信道TCH进行测量,并报告给基站控制器BSC,最后由基站控制器决定是否需要切换。有三个反映信道链路的指标,见下表:
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