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1、LOGO无线网络与业务无线网络与业务KUIRSARDOUR8.1 无线网络的组成方式无线网络的组成方式依赖固定网络与否分为依赖固定网络与否分为2 2类：类：1 1、连接全部采用无线方式，不依赖固定网络、连接全部采用无线方式，不依赖固定网络设施；设施；22、部分节点位置基本固定、部分节点位置基本固定自组网络adhocnetwork自组网络AEDCBF源结点目的结点转发结点转发结点转发结点 自组网络是没有固定基础设施（即没有自组网络是没有固定基础设施（即没有自组网络是没有固定基础设施（即没有自组网络是没有固定基础设施（即没有 APAP）的无线局域网。）的无线局域网。）的无线局域网。）的无线局域网。
2、这种网络由一些处于平等状态的移动站之间相互通信组成的这种网络由一些处于平等状态的移动站之间相互通信组成的这种网络由一些处于平等状态的移动站之间相互通信组成的这种网络由一些处于平等状态的移动站之间相互通信组成的临时网络。临时网络。临时网络。临时网络。AD HOC AD HOC 因此它也被称为多跳无线网因此它也被称为多跳无线网因此它也被称为多跳无线网因此它也被称为多跳无线网（MultiHop Wireless NetworkMultiHop Wireless Network）、）、）、）、自组织网自组织网自组织网自组织网络络络络（SelfOrganized NetworkSelfOrganized
3、 Network）或无固定设施）或无固定设施）或无固定设施）或无固定设施的网络（的网络（的网络（的网络（Infrastructureless NetworkInfrastructureless Network）Ad Hoc源于拉丁语，意思是源于拉丁语，意思是“for this”引申为引申为“for this purpose only”，即，即“为某种目的设置的，特别的为某种目的设置的，特别的”意思，即意思，即Ad hoc网络是一种有特殊用途的网络。网络是一种有特殊用途的网络。IEEE802.11标准委员会采用了标准委员会采用了“Ad hoc网络网络”一词来描述这种特殊的自组织对等一词来描述这种
4、特殊的自组织对等式多跳式多跳移动通信移动通信网络，网络，Ad hoc网络就此网络就此诞生。诞生。移动自组网络的应用前景 在军事领域中，携带了移动站的战士可利用临时建立的在军事领域中，携带了移动站的战士可利用临时建立的在军事领域中，携带了移动站的战士可利用临时建立的在军事领域中，携带了移动站的战士可利用临时建立的移动自组网络进行通信。移动自组网络进行通信。移动自组网络进行通信。移动自组网络进行通信。这种组网方式也能够应用到作战的地面车辆群和坦克群，这种组网方式也能够应用到作战的地面车辆群和坦克群，这种组网方式也能够应用到作战的地面车辆群和坦克群，这种组网方式也能够应用到作战的地面车辆群和坦克群，
5、以及海上的舰艇群、空中的机群。以及海上的舰艇群、空中的机群。以及海上的舰艇群、空中的机群。以及海上的舰艇群、空中的机群。当出现自然灾害时，在抢险救灾时利用移动自组网络进当出现自然灾害时，在抢险救灾时利用移动自组网络进当出现自然灾害时，在抢险救灾时利用移动自组网络进当出现自然灾害时，在抢险救灾时利用移动自组网络进行及时的通信往往很有效的，行及时的通信往往很有效的，行及时的通信往往很有效的，行及时的通信往往很有效的，传感器网络是传感器网络是传感器网络是传感器网络是Ad hocAd hoc网络技术的另一大应用领域。网络技术的另一大应用领域。网络技术的另一大应用领域。网络技术的另一大应用领域。无线传感
6、器网络无线传感器网络 WSN(Wireless Sensor Network)由大量由大量传感器结点传感器结点通过无线通信技术构成的通过无线通信技术构成的自组网络自组网络。无线传感器网络的应用是进行各种数据的采集、处理和传输，无线传感器网络的应用是进行各种数据的采集、处理和传输，一般并不需要很高的带宽，但是在大部分时间必须保持低功耗，一般并不需要很高的带宽，但是在大部分时间必须保持低功耗，以节省电池的消耗。以节省电池的消耗。由于无线传感结点的存储容量受限，因此对协议栈的大小有严由于无线传感结点的存储容量受限，因此对协议栈的大小有严格的限制。格的限制。无线传感器网络还对网络安全性、结点自动配置、
7、网络动态重无线传感器网络还对网络安全性、结点自动配置、网络动态重组等方面有一定的要求。组等方面有一定的要求。传感器结点的形状传感器结点的形状(a)和组成和组成(b)存储器存储器存储器存储器CPUCPU传感器传感器传感器传感器硬件硬件硬件硬件电池电池电池电池无线无线无线无线收发器收发器收发器收发器(a)(b)传感器网络是传感器网络是传感器网络是传感器网络是Ad hocAd hoc网络技术的另一大应用领域。网络技术的另一大应用领域。网络技术的另一大应用领域。网络技术的另一大应用领域。vv有固定基础设施的无线局域网有固定基础设施的无线局域网有固定基础设施的无线局域网有固定基础设施的无线局域网AP1A
8、P2无线局域网的组成无线局域网的组成一个基本服务集一个基本服务集 BSS BSS 包括一个基站和若干个移动站，所有的包括一个基站和若干个移动站，所有的站在本站在本 BSS BSS 以内都可以直接通信，但在和本以内都可以直接通信，但在和本 BSS BSS 以外的站以外的站通信时通信时 ，都要通过本，都要通过本 BSS BSS 的基站。的基站。AP1AP2AP1AP2 一个基本服务集可以是一个基本服务集可以是一个基本服务集可以是一个基本服务集可以是孤立孤立孤立孤立的，也可通过接入点的，也可通过接入点的，也可通过接入点的，也可通过接入点 APAP连接到连接到连接到连接到一个主干分配系统一个主干分配系
9、统一个主干分配系统一个主干分配系统 DS(Distribution System)DS(Distribution System)，然后再接入，然后再接入，然后再接入，然后再接入到另一个基本服务集，构成扩展的服务集到另一个基本服务集，构成扩展的服务集到另一个基本服务集，构成扩展的服务集到另一个基本服务集，构成扩展的服务集ESS(Extended ESS(Extended Service Set)Service Set)。8.2 蜂窝网络蜂窝网络8.3 无线网络与固定网络异同与协作无线网络与固定网络异同与协作传输中，空中接口（空中接口（空中接口（空中接口（air air interfaceinte
10、rface）是一种通过无线通讯，以连结移动电话终端用户与基地台。在GSM/UMTS中，各种形式的UTRA（UniversalTelecommunicationRadioAccess）标准便是空中接口，也就是一种存取模式accessmodes“.移动电话中，“空中接口”表示基站和表示基站和表示基站和表示基站和移动电话之间的无线传输规范移动电话之间的无线传输规范移动电话之间的无线传输规范移动电话之间的无线传输规范。它定义每个无线信道的使用频率和带宽，或者定义采用的编码方法。在OSI模型之下，空中接口属于第一层与第二层的实作。路由选择机制分两种：路由选择机制分两种：路由选择机制分两种：路由选择机制分
11、两种：1 1、面向连接的选择机制（虚电路路由选择机制）、面向连接的选择机制（虚电路路由选择机制）、面向连接的选择机制（虚电路路由选择机制）、面向连接的选择机制（虚电路路由选择机制）2 2、虚连接选择机制（数据包选择机制）、虚连接选择机制（数据包选择机制）、虚连接选择机制（数据包选择机制）、虚连接选择机制（数据包选择机制）虚电路方式是两个用户终端设备在开始互相传输数据之前必须通过网络建立一条逻辑上的连接建立一条逻辑上的连接建立一条逻辑上的连接建立一条逻辑上的连接（称为虚电路），一旦这种连接建立以后，用户发送的数据（以分组为单位）将通过该路径按顺序通过网络传送到达终点。当通信完成之后用户发出拆链请
12、求拆链请求，网络清除连接。虚电路方式的特点有以下几点：虚电路方式的特点有以下几点：虚电路方式的特点有以下几点：虚电路方式的特点有以下几点：（1 1）一次通信具有呼叫建立、数据传输和呼叫清除）一次通信具有呼叫建立、数据传输和呼叫清除）一次通信具有呼叫建立、数据传输和呼叫清除）一次通信具有呼叫建立、数据传输和呼叫清除3 3个阶段。个阶段。个阶段。个阶段。（2 2）终端之间的路由在数据传送前已被决定。）终端之间的路由在数据传送前已被决定。）终端之间的路由在数据传送前已被决定。）终端之间的路由在数据传送前已被决定。（3 3）数据分组按已建立的路径顺序通过网络，在终点不要重新）数据分组按已建立的路径顺序
13、通过网络，在终点不要重新）数据分组按已建立的路径顺序通过网络，在终点不要重新）数据分组按已建立的路径顺序通过网络，在终点不要重新排序，分组传输时延小，而且不容易产生数据分组的丢失。排序，分组传输时延小，而且不容易产生数据分组的丢失。排序，分组传输时延小，而且不容易产生数据分组的丢失。排序，分组传输时延小，而且不容易产生数据分组的丢失。（4 4）虚电路方式的缺点是线路或设备故障可能使虚电路中断时，）虚电路方式的缺点是线路或设备故障可能使虚电路中断时，）虚电路方式的缺点是线路或设备故障可能使虚电路中断时，）虚电路方式的缺点是线路或设备故障可能使虚电路中断时，需要重新呼叫建立新的连接。现在许多采用虚
14、电路方式的网络已需要重新呼叫建立新的连接。现在许多采用虚电路方式的网络已需要重新呼叫建立新的连接。现在许多采用虚电路方式的网络已需要重新呼叫建立新的连接。现在许多采用虚电路方式的网络已能提供重连接的功能，当网能提供重连接的功能，当网能提供重连接的功能，当网能提供重连接的功能，当网 络出现故障时将由网络自动选择并建络出现故障时将由网络自动选择并建络出现故障时将由网络自动选择并建络出现故障时将由网络自动选择并建立新的虚电路，不需要用户重新呼叫，并且不丢失用户数据。虚立新的虚电路，不需要用户重新呼叫，并且不丢失用户数据。虚立新的虚电路，不需要用户重新呼叫，并且不丢失用户数据。虚立新的虚电路，不需要用
15、户重新呼叫，并且不丢失用户数据。虚电路服务和数据报服务的区别可由下表归纳：电路服务和数据报服务的区别可由下表归纳：电路服务和数据报服务的区别可由下表归纳：电路服务和数据报服务的区别可由下表归纳：与与与与此此此此相相相相反反反反,虚虚虚虚连连连连接接接接的的的的路路路路由由由由选选选选择择择择不不不不用用用用建建建建立立立立一一一一个个个个固固固固定定定定的的的的连连连连接接接接,并并并并且且且且主主主主要要要要采采采采用用用用分分分分组组组组交交交交换换换换,由由由由几几几几个个个个数数数数据据据据包包包包组组组组成成成成一一一一个个个个消消消消息息息息,每每每每个个个个数数数数据据据据包包包
16、包独立选择路由。独立选择路由。独立选择路由。独立选择路由。一一一一个个个个消消消消息息息息中中中中的的的的数数数数据据据据包包包包可可可可能能能能是是是是经经经经不不不不同同同同的的的的路路路路由由由由传传传传输输输输的的的的,所所所所用用用用的的的的时时时时间间间间不不不不同同同同。此此此此时时时时数数数数据据据据包包包包不不不不需需需需要要要要按按按按发发发发端端端端顺顺顺顺序序序序到到到到达达达达收收收收端端端端,但但但但在在在在收收收收端端端端要要要要重新排序。重新排序。重新排序。重新排序。由由由由于于于于传传传传输输输输路路路路由由由由不不不不同同同同,有有有有些些些些数数数数据据据
17、据包包包包可可可可能能能能由由由由于于于于网网网网络络络络或或或或线线线线路路路路故故故故障障障障丢丢丢丢失失失失,但但但但其其其其他他他他的的的的数数数数据据据据包包包包能能能能安安安安全全全全到到到到达达达达,此此此此时时时时它它它它们们们们被被被被附附附附加加加加上上上上很很很很多多多多信信信信息息息息,使得在收端能进行消息重现使得在收端能进行消息重现使得在收端能进行消息重现使得在收端能进行消息重现。因因因因此此此此,虚虚虚虚连连连连接接接接路路路路由由由由选选选选择择择择常常常常能能能能够够够够避避避避免免免免重重重重新新新新传传传传送送送送整整整整个个个个消消消消息息息息,不不不不过
18、过过过每每每每个个个个数数数数据据据据包包包包需需需需要要要要更更更更多多多多的的的的附附附附加加加加信信信信头头头头。典典典典型型型型的的的的信信信信头头头头包包包包括括括括：信信信信源源源源地地地地址、址、址、址、信宿地址、信宿地址、信宿地址、信宿地址、路由信息以及用于收端排序的信息。路由信息以及用于收端排序的信息。路由信息以及用于收端排序的信息。路由信息以及用于收端排序的信息。典型分组数据的各个信息域 一个传输中的一个传输中的一个传输中的一个传输中的分组格式分组格式分组格式分组格式,其中其中其中其中帧标志帧标志帧标志帧标志是一个特殊的顺序是一个特殊的顺序是一个特殊的顺序是一个特殊的顺序号
19、号号号,代表一帧的开始和结束；代表一帧的开始和结束；代表一帧的开始和结束；代表一帧的开始和结束；地址段地址段地址段地址段包括用于传输消息和接收包括用于传输消息和接收包括用于传输消息和接收包括用于传输消息和接收应答的信源和信宿地址；应答的信源和信宿地址；应答的信源和信宿地址；应答的信源和信宿地址；控制段控制段控制段控制段由传输确认信息、由传输确认信息、由传输确认信息、由传输确认信息、ARQARQARQARQ和分组和分组和分组和分组排序组成；排序组成；排序组成；排序组成；信息段信息段信息段信息段包含用户信息包含用户信息包含用户信息包含用户信息,其长度是不变的；其长度是不变的；其长度是不变的；其长度
20、是不变的；最后一个最后一个最后一个最后一个是是是是帧段校验帧段校验帧段校验帧段校验字段或字段或字段或字段或CRC,CRC,用于校验错误。用于校验错误。用于校验错误。用于校验错误。与电路交换相比与电路交换相比与电路交换相比与电路交换相比,分组交换在突发消息传输中有更高分组交换在突发消息传输中有更高分组交换在突发消息传输中有更高分组交换在突发消息传输中有更高的信道利用率。的信道利用率。的信道利用率。的信道利用率。对比的方面对比的方面对比的方面对比的方面虚电路虚电路虚电路虚电路 虚连接（数据包）虚连接（数据包）虚连接（数据包）虚连接（数据包）连接的建立连接的建立连接的建立连接的建立必须有必须有必须有
21、必须有 不要不要不要不要目的站地址目的站地址目的站地址目的站地址 仅在连接建立阶段使用，每个仅在连接建立阶段使用，每个仅在连接建立阶段使用，每个仅在连接建立阶段使用，每个分组使用短的虚电路号分组使用短的虚电路号分组使用短的虚电路号分组使用短的虚电路号每个分组都有目的站的全地址每个分组都有目的站的全地址每个分组都有目的站的全地址每个分组都有目的站的全地址路由选择路由选择路由选择路由选择 在虚电路连接建立时进行，所在虚电路连接建立时进行，所在虚电路连接建立时进行，所在虚电路连接建立时进行，所有分组均按同一路由有分组均按同一路由有分组均按同一路由有分组均按同一路由每个分组独立选择路由每个分组独立选择
22、路由每个分组独立选择路由每个分组独立选择路由当路由器出故障当路由器出故障当路由器出故障当路由器出故障 所有通过了出故障的路由器的所有通过了出故障的路由器的所有通过了出故障的路由器的所有通过了出故障的路由器的虚电路均不能工作虚电路均不能工作虚电路均不能工作虚电路均不能工作出故障的路由器可能会丢失分出故障的路由器可能会丢失分出故障的路由器可能会丢失分出故障的路由器可能会丢失分组，一些路由可能会发生变化组，一些路由可能会发生变化组，一些路由可能会发生变化组，一些路由可能会发生变化分组的顺序分组的顺序分组的顺序分组的顺序 总是按发送顺序到达目的站总是按发送顺序到达目的站总是按发送顺序到达目的站总是按发
23、送顺序到达目的站 到达目的站时可能不按发送顺到达目的站时可能不按发送顺到达目的站时可能不按发送顺到达目的站时可能不按发送顺序序序序端到端的差错处理端到端的差错处理端到端的差错处理端到端的差错处理由通信子网负责由通信子网负责由通信子网负责由通信子网负责 由主机负责由主机负责由主机负责由主机负责端到端的流量控制端到端的流量控制端到端的流量控制端到端的流量控制由通信子网负责由通信子网负责由通信子网负责由通信子网负责 由主机负责由主机负责由主机负责由主机负责8.5 无线网络业务提供方式和核心网络构成无线网络业务提供方式和核心网络构成8.5.1 设计方法CCITTCCITTCCITTCCITT三阶段设计
24、方法三阶段设计方法三阶段设计方法三阶段设计方法 ISDNISDNISDNISDN综合业务数字网（综合业务数字网（综合业务数字网（综合业务数字网（Integrated Integrated Services Digital NetworkServices Digital Network，ISDNISDN）是一）是一）是一）是一个数字电话网络国际标准，是一种典型的电路交个数字电话网络国际标准，是一种典型的电路交个数字电话网络国际标准，是一种典型的电路交个数字电话网络国际标准，是一种典型的电路交换网络系统。换网络系统。换网络系统。换网络系统。由于由于由于由于ISDNISDN的开通范围比的开通范围比的
25、开通范围比的开通范围比ADSLADSL和和和和LANLAN接入接入接入接入都要广泛得多，所以对于那些没有宽带接入的用都要广泛得多，所以对于那些没有宽带接入的用都要广泛得多，所以对于那些没有宽带接入的用都要广泛得多，所以对于那些没有宽带接入的用户，户，户，户，ISDNISDN似乎成了惟一可以选择的高速上网的似乎成了惟一可以选择的高速上网的似乎成了惟一可以选择的高速上网的似乎成了惟一可以选择的高速上网的解决办法解决办法解决办法解决办法1 1 1 1、OSIOSIOSIOSI七层模型七层模型七层模型七层模型 ISDN ISDN呈现出呈现出呈现出呈现出C C、UU、MM三平面结构，即控制平面、用户三平
26、面结构，即控制平面、用户三平面结构，即控制平面、用户三平面结构，即控制平面、用户平面和管理平面平面和管理平面平面和管理平面平面和管理平面C C、UU平面分层原则遵从平面分层原则遵从平面分层原则遵从平面分层原则遵从OSIOSI参考模型，参考模型，参考模型，参考模型，MM平面不分层平面不分层平面不分层平面不分层称为称为分离平面模型分离平面模型ISDN协议的相互关联关系左侧左侧左侧左侧表示表示ISDN终端设备终端设备的数据与信令平面分层，的数据与信令平面分层，右侧右侧右侧右侧表示了表示了ISDN交换机交换机上的协议分层。上的协议分层。可看出，用户数据经过可看出，用户数据经过B信道进入信道进入ISDN
27、交换机物交换机物理层，即第理层，即第1层参与交换。层参与交换。同样，在整个同样，在整个ISDN网络网络内的每一个节点上也都是内的每一个节点上也都是仅执行第仅执行第1层的功能，于层的功能，于是是UU平面平面平面平面借助于用户协议借助于用户协议完成端端数据通信完成端端数据通信(见见用户观点用户观点)。下侧表示了网络观点的下侧表示了网络观点的下侧表示了网络观点的下侧表示了网络观点的信令传送过程信令传送过程信令传送过程信令传送过程。可以看到控制平面。可以看到控制平面。可以看到控制平面。可以看到控制平面C C在用户在用户在用户在用户终端和终端和终端和终端和ISDNISDN交换机上都将执行交换机上都将执行
28、交换机上都将执行交换机上都将执行1 1、2 2、3 3层功能，通过层功能，通过层功能，通过层功能，通过DD信道传送信道传送信道传送信道传送信令协议，信令协议，信令协议，信令协议，ISDNISDN交换机上的连接控制配合信令过程完成交换机上的连接控制配合信令过程完成交换机上的连接控制配合信令过程完成交换机上的连接控制配合信令过程完成ISDNISDN呼呼呼呼叫的建立与拆除。叫的建立与拆除。叫的建立与拆除。叫的建立与拆除。用户用户网络接网络接口协议口协议结构结构DD信道上主要的任务是传送信令。信道上主要的任务是传送信令。信道上主要的任务是传送信令。信道上主要的任务是传送信令。不管是在2BD接口上16k
29、bit/s信令信道为264kbit/s数据信道服务，还是在23BD/30BD接口上的64Kbit/s信令信道为23B/30B数据信道服务，信令信息都是非常富裕。因此，在信令非忙期间还可以传送用户数据在信令非忙期间还可以传送用户数据在信令非忙期间还可以传送用户数据在信令非忙期间还可以传送用户数据，如X.25分组数据，只不过网络层协议需X.25分组级第三层协议。D信道还可以为一些遥控/遥测型慢速数据业务服务。同样B信道主要用于电路交换和租用电路，但也可以为分组交换如X.25服务，此时也需修改相应的层协议。GSMGSM系统可由三个子系统组成：系统可由三个子系统组成：系统可由三个子系统组成：系统可由三
30、个子系统组成：操作支持子系统操作支持子系统操作支持子系统操作支持子系统OSSOSS基站子系统基站子系统基站子系统基站子系统BSSBSS 网络子系统网络子系统网络子系统网络子系统NSSNSS 3 3 3 3、网络单元、网络单元、网络单元、网络单元 网络子系统网络子系统NSS 是整个系统的核心它对是整个系统的核心它对是整个系统的核心它对是整个系统的核心它对GSMGSM移动用户移动用户移动用户移动用户之间及移动用户与其它通信网用户之间通信起着交换连接与管理之间及移动用户与其它通信网用户之间通信起着交换连接与管理之间及移动用户与其它通信网用户之间通信起着交换连接与管理之间及移动用户与其它通信网用户之间
31、通信起着交换连接与管理的功能。的功能。的功能。的功能。交换系统包括下列功能单元：GIWU GIWU GIWU GIWU GSM GSM 协调工作单元协调工作单元协调工作单元协调工作单元SCSCSCSC 短信息服务中心短信息服务中心短信息服务中心短信息服务中心OMC OMC OMC OMC 操作维护中心操作维护中心操作维护中心操作维护中心AUC AUC AUC AUC 鉴权中心鉴权中心鉴权中心鉴权中心EIR EIR EIR EIR 设备识别寄存器设备识别寄存器设备识别寄存器设备识别寄存器MSC MSC MSC MSC 移动交换中心移动交换中心移动交换中心移动交换中心VLR VLR VLR VLR
32、 拜访位置寄存器拜访位置寄存器拜访位置寄存器拜访位置寄存器HLR HLR HLR HLR 归属位置寄存器归属位置寄存器归属位置寄存器归属位置寄存器移动交换中心移动交换中心移动交换中心移动交换中心MSCMSC是整个交换网络的核心完成或参与网络子系统NSS的全部功能对呼叫进行控制与接续提供计费信息并协调与控制整个GSM网络中的各个功能实体。GIWU是传真及数据通信的格式转换与速率适配。拜访位置寄存器拜访位置寄存器拜访位置寄存器拜访位置寄存器VLRVLR是服务于其控制区域内移动用户的数据库系统其存储着进入其控制区域内已登记的移动用户相关信息为已登记的移动用户提供建立呼叫接续的必要条件当某用户进入VL
33、R控制区后此VLR将向该移动用户的归属位置寄存器HLR获取并存储必要数据而一旦此用户离开后则取消VLR中此用户的数据VLR通常与MSC合设在一起归属位置寄存器归属位置寄存器归属位置寄存器归属位置寄存器HLRHLR是一个存储移动用户数据的静态数据库包括用户识别号码访问能力用户类别和补充业务等数据同时也存储移动用户所在VLR区域的有关动态数据HLR和VLR是与呼叫建立密切相关的两个数据库 HLR是管理部门用于管理移动用户呼叫资料的数据库。当一个人购买电信网的移动台时，他将被登记在该网络的HLR中，HLR与各营业点的终端相连。它储存两类数据它储存两类数据它储存两类数据它储存两类数据：一是用户的参数一
34、是用户的参数一是用户的参数一是用户的参数，包括:MSISDN、IMSI、用户类别、Ki，补充业务等参数。二是用户的位置信息，二是用户的位置信息，二是用户的位置信息，二是用户的位置信息，该MS目前处于哪个MSC/VLR中，即MSC/VLR地址。VLR中也寄存两类信息：一是本交换区用户参数一是本交换区用户参数一是本交换区用户参数一是本交换区用户参数，该参数是从HLR中获得的。二是本交换区二是本交换区二是本交换区二是本交换区MSMS的的的的LAI LAI MSC/VLRMSC/VLRMSC/VLRMSC/VLRHLR鉴权中心鉴权中心鉴权中心鉴权中心AUCAUC存储着鉴权信息和加密密钥防止无权用户接入
35、系统和防止无线接口数据被窃设备识别寄存器设备识别寄存器设备识别寄存器设备识别寄存器EIREIR，存储着移动设备的国际移动设备识别码，存储着移动设备的国际移动设备识别码IMEIIMEI通过核查三种表格白名单灰名单黑名单使网络具有防止通过核查三种表格白名单灰名单黑名单使网络具有防止无权用户接入监视故障设备的运行和保障网络运行安全的功能无权用户接入监视故障设备的运行和保障网络运行安全的功能白名单-合法设备黑名单-非法设备灰名单-故障设备AUCAUC与与与与EIREIR也是数据库，但与呼叫的建立无关也是数据库，但与呼叫的建立无关也是数据库，但与呼叫的建立无关也是数据库，但与呼叫的建立无关 基站子系统基
36、站子系统BSS是是是是GSMGSM系统中与无线蜂窝方面关系最系统中与无线蜂窝方面关系最系统中与无线蜂窝方面关系最系统中与无线蜂窝方面关系最直接的基本组成部分它通过无线接口直接与移动台相连负责直接的基本组成部分它通过无线接口直接与移动台相连负责直接的基本组成部分它通过无线接口直接与移动台相连负责直接的基本组成部分它通过无线接口直接与移动台相连负责无线信息的发送接收无线资源管理及功率控制等同时它与无线信息的发送接收无线资源管理及功率控制等同时它与无线信息的发送接收无线资源管理及功率控制等同时它与无线信息的发送接收无线资源管理及功率控制等同时它与NSSNSS相连实现移动用户间或移动用户与固定网络用户
37、之间的相连实现移动用户间或移动用户与固定网络用户之间的相连实现移动用户间或移动用户与固定网络用户之间的相连实现移动用户间或移动用户与固定网络用户之间的通信连接传送系统信息和用户信息等操作。通信连接传送系统信息和用户信息等操作。通信连接传送系统信息和用户信息等操作。通信连接传送系统信息和用户信息等操作。基站系统由以下两个部分组成1）基站控制器（BSC）2）无线基站（BTS）基站收发信台基站收发信台基站收发信台基站收发信台BTSBTS受控于基站控制器BSC属于基站子系统BSS的无线部分是服务于某小区的无线收发信台设备实现BTS与移动台MS空中接口的功能BTS主要分为基带单元载频单元和控制单元三部分
38、基带单元主要用于话音数据速率适配以及信道编解码等载频单元主要用于调制/解调与发射机/接收机间的耦合控制单元则用于BTS的操作与维护基站控制器（基站控制器（基站控制器（基站控制器（BSCBSC）它控制一组基站，其任务是管理无线网络，即管理无线小区及其无线信道，并提供基站至MSC之间的接口。无线设备的操作和维护，移动台的业务过程。支持子系统支持子系统OSS 负责负责负责负责NSSNSS和和和和BSSBSS系统的维护管理工作。系统的维护管理工作。系统的维护管理工作。系统的维护管理工作。在GSM建议中称为OMC，用于整个CME20系统的集中操作与维护。移动台移动台移动台移动台MSMS是用户直接使用完成
39、移动通信的设备对于数字移动通信来讲已经从一定程度上具备了个人化的特点即使存有用户私人信息的SIM卡和通信的物理设备实现分离SIM卡上包含所有与用户有关的无线接口一侧的信息也含有鉴权和加密实现的信息而物理设备可以是手持机车载机或是由移动终端直接与终端设备相连而构成的设备GSM子系统接口子系统接口BS接口接口 Abis接口的特例，用于定义接口的特例，用于定义BSC与与BTS间距离小于间距离小于10米时的标准米时的标准A接口接口MSC与与BSC之间的接口之间的接口Abis接口接口BSC与与BTS之间的接口之间的接口Um接口接口BTS与与MS之间的空中接口之间的空中接口网络单元接口GSM网络侧接口网络
40、侧接口LMSC/VLR/SSP与SCP之间的接口JHLR与SCP之间的接口CMSC与HLR之间的接口DD为VLR与HLR之间的接口EMSC之间的接口GVLR之间的接口AMSC/VLR/SSP与BSC之间的接口FMSC/VLR/SSP与EIR之间的接口n n接口与协议之间是有差异的接口与协议之间是有差异的接口与协议之间是有差异的接口与协议之间是有差异的。一个接口代表两个相邻实。一个接口代表两个相邻实。一个接口代表两个相邻实。一个接口代表两个相邻实体间的连接点，它可承载与不同实体对有关的信息流，既体间的连接点，它可承载与不同实体对有关的信息流，既体间的连接点，它可承载与不同实体对有关的信息流，既体
41、间的连接点，它可承载与不同实体对有关的信息流，既几种协议。几种协议。几种协议。几种协议。GSMGSM系统系统系统系统协议协议协议协议和接和接和接和接口口口口 4 4 4 4 功能平面功能平面功能平面功能平面 使用的是开放系统互连模型，使用的是开放系统互连模型，使用的是开放系统互连模型，使用的是开放系统互连模型，功能按功能平面分层，一层叠在功能按功能平面分层，一层叠在功能按功能平面分层，一层叠在功能按功能平面分层，一层叠在一层上面。每一层向它的上一层一层上面。每一层向它的上一层一层上面。每一层向它的上一层一层上面。每一层向它的上一层提供服务，这些服务是对下一层提供服务，这些服务是对下一层提供服务
42、，这些服务是对下一层提供服务，这些服务是对下一层提供服务的增强。在每一层中，提供服务的增强。在每一层中，提供服务的增强。在每一层中，提供服务的增强。在每一层中，各实体通过交换信息，协同工作各实体通过交换信息，协同工作各实体通过交换信息，协同工作各实体通过交换信息，协同工作以提供需要的业务。以提供需要的业务。以提供需要的业务。以提供需要的业务。n n无线资源管理层（无线资源管理层（无线资源管理层（无线资源管理层（RRRR层）层）层）层）n n 指用于管理在无线接口上传输的协议，它提供移动台（MS）和移动交换中心(MSC)之间的稳定连接，特别要处理在呼叫期间用户的切换。基站子系统(BSS)可完成大
43、部分RR层功能；n移动性管理层（移动性管理层（MM层）层）n 指管理用户移动性的协议，它负责管理用户数据库，特别是用户位置数据，它的一个附加任务是保密性方面的管理，如鉴权。SIM卡、原籍用户位置寄存器（HLR）和鉴权中心（AUC）是参与MM活动的主要设备。MM层在低层提供的传输功能的基础上，又增加了跟踪不在进行通信的移动用户的方法和与安全性有关的功能。运行、管理和维护层（运行、管理和维护层（运行、管理和维护层（运行、管理和维护层（OAMOAM层）层）层）层）为运营者的操作提供手段，包括那些能使操作人员监视和控制系统的功能，如操作人员可更换设备和功能的配置。作为一个功能平面，由于它并没有直接地增
44、强其它层提供的业务，也不严格地位于其它业务层之上。除了在有关设备间交换的基本传输功能外，它并不使用其它层提供的业务。n n通信管理层（通信管理层（通信管理层（通信管理层（CMCM层）层）层）层）n n 指管理通信的协议，它利用RR层和MM层提供稳定的基础，向用户提供电信业务，根据业务的类型，它由几个独立的部分构成。移动交换中心(MSC)与CM层有密切的关系；n n操作支持子系统（操作支持子系统（操作支持子系统（操作支持子系统（OSSOSS）n n OAM层的一个集成部分。在许多情况下，为业务处理定义的接口、协议，都支持与OAM层相关的功能。5 5 5 5 栈和协议结构栈和协议结构栈和协议结构栈
45、和协议结构8.5.2 接入网和核心网功能划分可以把移动网络划分为三个部分，基站子系统，网络子系基站子系统，网络子系基站子系统，网络子系基站子系统，网络子系统，和系统支撑部分统，和系统支撑部分统，和系统支撑部分统，和系统支撑部分。核心网部分就是位于网络子系统内，核心网的主要作用把AA口口口口上来的呼叫请求或数据请求，接续到不同的网络上。主要是涉及呼叫的接续、计费，移动性管理，补充业务实现，智能触发等方面主体支撑在交换机。至于软交换则有两个很明显的概念，控制与承载的分离，控制信道与数据信道的分离。核心网核心网核心网核心网 从协议上规定从协议上规定从协议上规定从协议上规定就是其到核心交换或者呼叫路由
46、功能的网元，对于2G/3G核心网一般都是一样，在R4架构比如MSCSERVERMGW，HLR，VLR，EIR，AUC等，主要作用是整个呼叫信令控制和承载建立。UMTS(Universal Mobile Telecommunications UMTS(Universal Mobile Telecommunications System)System)，意即通用移动通信系统。UMTS是国际标准化组织3GPP制定的全球全球3G3G标准之一标准之一。它的主体包括CDMA接入网络和分组化的核心网络等一系列技术规范和接口协议。UMTS作为一个完整的3G移动通信技术标准，UMTS并不仅限于定义空中接并不仅限
47、于定义空中接并不仅限于定义空中接并不仅限于定义空中接口口口口。除WCDMA作为首选空中接口技术获得不断完善外，UMTS还相继引入了TD-SCDMA和HSDPA技术。UMTSUMTS有时也叫有时也叫有时也叫有时也叫3GSM3GSM，强调结合了3G技术而且是GSM标准的后续标准。UMTS分组交换系统是由GPRS系统所演进而来，故系统的架构颇为相像。GPRS结构图结构图接口或参考点说明R非ISDN终端与移动终端之间的参考点GbSGSN与BSS之间的接口GcGGSN与HLR之间的接口GdSMS-GMSC之间的接口，SMS-IWMSC与SGSN之间的接口GiGPRS与外部分组数据之间的参考点Gn同一GS
48、M网络中两个GSN之间的接口Gp不同GSM网络中两个GSN之间的接口GrSGSN与HLR之间的接口GsSGSN与MSC/VLR之间的接口GfSGSN与EIR之间的接口UmMS与GPRS固定网部分之间的无线接口接口及参考点采用什么样的网络结构是第三代移动通信系统的一个重要问题采用什么样的网络结构是第三代移动通信系统的一个重要问题采用什么样的网络结构是第三代移动通信系统的一个重要问题采用什么样的网络结构是第三代移动通信系统的一个重要问题8.5.3 第三代移动通信网第三代移动通信网8.5.3 第三代移动通信网第三代移动通信网1 无线接入网（无线接入网（RAN）在UMTS结构中包括通用无线接入网通用无
49、线接入网通用无线接入网通用无线接入网，UMTS无线接入网（URAN）。URAN可以有多种不同的实现方式。根据不同的条件和环境，既可以利用已有的接入网通过进化来实现，也可利用先进的技术实际全新的接入网。UMTS陆地无线接入网（UTRAN）是一种全新的接入网，是UMTS最重要的一种接入方式，适用范围最广。URAN由一组通过IuIu接口连接到核心网的无线网络子系统（RNS）组成。一个一个一个一个RNSRNS由一个无线网络由一个无线网络由一个无线网络由一个无线网络控制控制控制控制器（器（器（器（RNCRNC）和一个）和一个）和一个）和一个或多个节点或多个节点或多个节点或多个节点BB组成。组成。组成。组
50、成。节点B通过IubIub接口连接到RNC。节点B可以支持FDD模式、TDD模式或双模式。RNC包含支持不同节点B之间宏分集的合并/拆分功能，对需要和UE有信令连接的切换作出决定。支持FDD模式的B节点可以包含一任选的支持节点B内宏分集的合并/拆分功能。2 Iu接口接口Iu接口是一个开放的、标准化的、多厂商支持的接口。通过此接口，任意的接入网可以和任意的核心网相连。Iu接口是分层的结构，如图2所示，每个高层实体控制多个低层实体。每个CN接入点可以连接到一个或多个UTRAN接入点。一个UTRAN接入点只能连接到每个CN域的一个CN接入点。3 核心网（核心网（CN）核心网也有不同的实现方式。根据不