第八讲
GSM系统业务和编号
2
主要内容
? GSM系统的业务
? GSM系统的编号
GSM系统的业务
4
主要承担业务
1,电信业务
电信业务是指端到端业务,它包括开放系统互连 OSI的 1~7层协议 。
GSM系统可以提供的电信业务大致可分为两类, 话音业务和非话业
务 。 话音业务是 GSM系统提供的基本业务,允许用户在世界范围内任
何地点与固定电话用户, 移动电话用户以及专用网用户进行双向通话
联系 。 非话业务又称数据业务,是指话音业务之外的业务 。 它提供了
固定用户和 ISDN用户所能享用的业务中大部分的业务,包括文字, 图
像, 传真, 计算机文件, Internet访问等服务 。
5
主要承担业务
电信业务分类
6
主要承担业务
2,承载业务
承载业务主要是指 GSM网络传输具有流量,误码率和
传输模式等技术参数的数据的业务,它仅包括 OSI的 1~3层
协议。 与电信业务相似,GSM系统的承载业务不仅使移动
用户之间能够完成数据通信,更重要的是能为移动用户与
PSTN或 ISDN用户之间提供数据通信服务,还能使 GSM移
动通信网与其他公用数据网互通,例如公用分组数据网和公
用电路数据网。
7
主要承担业务
按照数据传输方式不同,承载业务可分为两大类, 透明业务
和不透明业务。 透明业务是指数据按原始形式发送,到达
接收端时有固定的时延,并在接收端尽可能忠实地再生出数
据流 ; 不透明业务采用了额外的协议 ——无线链接协议
(RLP,Radio Link Protocol),用来检测传输中的差错,当
发现传输的数据出错时,该系统将重发该数据。由于透明业
务未采取针对差错的任何措施,因而精确度较差,但传输速
率快,适用于对速率要求高但对精确度要求较低的情况。不
透明业务的数据传输由 RLP控制,因而传输速率较慢,而且
传输时延会随着链路条件的不同而不同,但不透明业务的精
确度较高,能保证数据准确可靠的传输。
8
主要承担业务
按照数据传输模式的不同,承载业务也有同步传输和异步传输之分 。 异
步传输一般以字符为单位,不论所采用的字符代码长度为多少位,在发送
每一字符代码时,前面均加上一个, 起, 信号,其长度规定为 1个码元,极
性为, 0”,即空号的极性 ; 字符代码后面均加上一个, 止, 信号,其长度为
1或 2个码元,极性皆为, 1”,即与信号极性相同 。 加上起, 止信号的作用
就是为了能区分串行传输的, 字符,,也就是实现串行传输收 /发双方的
码组或字符的同步 。 这种传输方式的特点是同步实现简单,收 /发双方的
时钟信号不需要严格同步 。 缺点是对每一字符都需加入, 起, 止, 码元,
使传输效率降低,故适用于 1200 bit／ s以下的低速数据传输 。
9
主要承担业务
同步传输是按照同步的时钟节拍来发送和接收数据信号的,
因此在一个串行的数据流中,各信号码元之间的相对位置都是
固定的 (即同步的 )。 接收端为了从收到的数据流中正确地区
分出一个个信号码元,首先必须建立准确的时钟信号 。 数据的
发送一般以组 (或称帧 )为单位,一组数据包含多个字符收发之
间的码组或帧同步,是通过传输特定的传输控制字符或同步序
列来完成的,传输效率较高 。
10
主要承担业务
3,补充业务
补充业务又称附加业务,是对基本业务的扩展 。 GSM系统
不断推出了许多补充业务,它们大多数是用于话音通信的,有
的也可以用于数据通信 。 GSM所能提供的补充业务与 ISDN
网业务分类也极其相似,在第一阶段,GSM仅能提供呼叫前转
类和呼叫闭锁类补充业务 。
11
主要承担业务
12
主要承担业务
13
业务接入方式
一般来说,通信网的用户业务是通过移动台 MS接入的,GSM系统也不例外。
在 GSM系统中,移动台由两个功能单元构成, 移动终端设备 (MT,Mobile
Terminal)和用户终端设备 (TE,Terminal Equipment)。 为了使多种业务
类型的用户 (分为标准 ISDN和非标准 ISDN终端用户 )按照统一的标准方式接
入到 GSM系统中,在各类用户数据进入 GSM无线信道之前,移动台首先将用户
数据流转换成与数字无线信道结构特性相兼容的形式,然后再送入无线信道。
为此,在移动台内部,设置了 MT单元,它的作用是为不同业务类型的用户提供
一组标准的接口,并将接口上的数据流移植到无线接口 Um。 具体来讲,MT的
功能包括语音编译码、信息差错控制、用户数据流量控制、终端能力、无线
传输终接、无线信道管理、移动管理 (如越区切换控制 )以及对多终端的支持
等。
14
业务接入方式
非 I S D N 终端 ( T E 2 )
R
适 配 器 ( T A )
S
M T 3
U
m
S
M T 2
I S D N 终端 ( T E 1 )
S
M T 1
M T 0
非 I S D N 终端 ( T E 2 )
MS
无
线
网
用 户 终 端 设 备
终 端 适 配 器
移 动 终 端 接 口 设 备
标准 I S D N 终 端 接 口
非 标 准 I S D N 终 端 接 口
无 线 接 口
TE,
TA,
MT,
S,
R,
U
m
：
GSM业务接入方式
GSM的编号
16
国际移动用户识别码 (IMSI)
国际移动用户识别码,顾名思义就是指在世界上所有的 GSM系统内
(尤其是在其无线信道上 )都适用的一个国际认可的移动用户身份的标志码。
每个 GSM移动用户都有一个 IMSI,而且具有全球惟一性和永久不变性 (更
换身份证或丢失 SIM卡的情况除外 )。 IMSI用于 GSM通信网的所有信令中,
在用户的 SIM卡,系统的 HLR和 VLR中都有存储。
就像一个人银行存折上的密码一样,IMSI码应尽可能的保密,否则,通
信很容易被窃听，或者身份被非法用户冒用。
为了满足各国的不同要求,IMSI的长度是可变的,最长为 15位,使用数
字 0～ 9
17
国际移动用户识别码 (IMSI)
(1) MCC(Mobile Country Code)是移动台国家码,由 3位数字组成,用以
识别移动用户所属的国家。 我国的 MCC为 460。
(2) MNC(Mobile Network Code)是移动台网络号,由 1位或 2位数字组
成,用以识别移动用户所归属的移动网。 中国移动的 GSM PLMN(GSM公
用陆地移动网 )的网号为 00,中国联通的 GSM PLMN网号为 01。
(3) MSIN(Mobile Subscriber Identification Number)是移动用户识
别码,由 11位数字组成,用以识别国内 GSM移动网中的移动用户。
(4) MCC和 MNC两部分码在世界上是惟一的,用来确定用户的 PLMN。当
MSC与 VLR在一起时,MSIN应为 VLR地址 +MSC区内统一编号。另外,组
成 MSIN的前两位数 (H1和 H2)用来表示用户在其 PLMN中的 HLR地址。
18
移动台 ISDN号码 (MSISDN)
MSISDN也是移动用户身份号码,是 GSM PLMN之外的用
户 (如固定电话用户或 CDMA网用户 )要与 GSM用户通信时所
使用的号码。 只有用户所在的 HLR中存储着该号码。
MSISDN号码的结构为,
19
(1) CC(Country Code)是国家码,表示用户移动台注册
的那个国家。我国为 86。
(2) NDC(National Destination Code)是国内目的地
址码,即网络的接入号。中国移动 GSM网为 139,138等 ;
中国联通 GSM网为 130,131等。
(3) SN(Subscriber Number)是用户号码,由 7位数字
组成。中国电信 SN号码的结构是 H1H2H3ABCD,其中,
H1H2H3为每个移动业务本地网的 HLR号码,ABCD为移动
用户码 ; 中国联通 SN号码的结构是 H1H2ABCDE,其中,
H1H2是移动业务本地网的 HLR号码,ABCDE是移动用户码。
当用户数量过多,号码不够用时,可对 SN加以扩充。如中国
移动 GSM网的 137,就是后来扩充的。
移动台 ISDN号码 (MSISDN)
20
移动台漫游号 (MSRN)
移动台漫游号码是当移动台由所属的 MSC／ VLR业务区漫游至另一个 MSC／ VLR业务区中时,为了将对它的呼叫顺
利发送给它而由其所属 MSC／ VLR分配的一个临时号码。
具体来讲,为了将呼叫接至处于漫游状态的移动台处,必
须要给入口 MSC(即 GMSC,Gateway MSC)一个用于选择
路由的临时号码。 为此,移动台所属的 HLR会请求该移动台
所属的 MSC／ VLR给该移动台分配一个号码,并将此号码发
送给 HLR,而 HLR收到后再把此号码转送给 GMSC。 这样,
GMSC就可以根据此号码选择路由,将呼叫接至被叫用户目
前正在访问的 MSC／ VLR交换局了。一旦移动台离开该业
务区,此漫游号码即被收回,并可分配给其他来访用户使用。
21
MSRN只是临时性用户数据,但在 HLR和 VLR中都会有所保
存。根据各国不同的要求,MSRN也具有可变的长度。
MSRN与 MSISDN有相同的结构。例如,中国移动 GSM移
动通信网技术体制规定 139后第一位为零的 MSISDN号码为
移动用户漫游号码 (MSRN),即为 1390M1M2M3ABC。其中,
M1M2M3为 MSC的号码,M1M2与 MSISDN号码中的 H1H2
相同。
移动台漫游号 (MSRN)
22
临时移动台标识 (TMSI)
临时移动台标识,顾名思义是指一种临时身份,是由
某个 MSC／ VLR分配并且仅用于在该业务区内对移动台
的识别。 因此,从属于不同 VLR的几个移动用户可以使
用相同的 TMSI
TMSI可以理解成为了保证 IMSI的保密性而设置的
一个替代性的密码。 因此,TMSI是由 IMSI转换而来的,
但它有很大的自由度而且只占 4个字节,比 IMSI要短,这
样可以减小无线信道上呼叫信息的长度。
GSM设置 TMSI码还有另外一个原因, 当使用 TMSI
进行通信时,可以获得秘密保护而不会被截获信息。
23
国际移动台设备识别码 (IMEI)
国际移动台设备识别码是用来惟一地标识一个移动
台设备的编码,即 GSM网络中的所有终端设备都可用
IMEI这种统一的格式来标识。 IMEI编码最多由 15位
十进制数字组成。
IMEI号码的结构为,
24
国际移动台设备识别码 (IMEI)
(1) TAC(Type Approval Code)是型号批准码,6位数,由欧
洲型号认证中心统一分配,在设备通过验收时提供给厂家。
(2) FAC(Factory Assembly Code)是生产厂家装配码,2位
数,用以识别生产厂家及设备装配地。
(3) SNR(Serial Number)是序号码,6位数,由生产厂家分配,
用以识别特定的设备。
(4) SP(Spare)是备用号码,1位数,以备将来之用。
在 GSM的 Phase2+阶段,IMEI被扩展到了 16位。其中,
最后 2位用来标明终端软件的版本号 SVN(Software
Version Number),因此简写为 IMEISV。
25
位置区识别码 (LAI)
位置区识别码用于移动用户的位置更新。
LAI号码的结构为,
26
位置区识别码 (LAI)
(1) MCC是移动台国家码,与 IMSI中的前三位相同。
(2) MNC是移动台网络号,与 IMSI中的 MNC相同。
(3) LAC(Location Area Code)是位置区号码,具有可变
长度,最大时为一个双字节 (16位二进制数 )BCD编码,表
示为 X1X2X3X4。由此可见,在一个 GSM PLMN网中可
以定义 216个 (即 65 536个 )不同的位置区。
LAI是临时性用户数据,存储于 VLR中。 当移动台的
位置发生变更时,可能该编码也要发生相应的变化。
27
全球小区识别码 (CGI)
全球小区识别码是用来识别各个位置区中的
不同小区的。 它是在位置区识别码 (LAI)后再加
上一个小区识别码 (CI),其结构为,
28
基站识别色码 (BSIC)
基站识别色码用于移动台识别使用相同载波
的不同基站,尤其是识别相邻国家的边界地区上
使用相同载波的不同基站的 (BSIC占 6 bit)。
BSIC的结构为,
GSM系统业务和编号
2
主要内容
? GSM系统的业务
? GSM系统的编号
GSM系统的业务
4
主要承担业务
1,电信业务
电信业务是指端到端业务,它包括开放系统互连 OSI的 1~7层协议 。
GSM系统可以提供的电信业务大致可分为两类, 话音业务和非话业
务 。 话音业务是 GSM系统提供的基本业务,允许用户在世界范围内任
何地点与固定电话用户, 移动电话用户以及专用网用户进行双向通话
联系 。 非话业务又称数据业务,是指话音业务之外的业务 。 它提供了
固定用户和 ISDN用户所能享用的业务中大部分的业务,包括文字, 图
像, 传真, 计算机文件, Internet访问等服务 。
5
主要承担业务
电信业务分类
6
主要承担业务
2,承载业务
承载业务主要是指 GSM网络传输具有流量,误码率和
传输模式等技术参数的数据的业务,它仅包括 OSI的 1~3层
协议。 与电信业务相似,GSM系统的承载业务不仅使移动
用户之间能够完成数据通信,更重要的是能为移动用户与
PSTN或 ISDN用户之间提供数据通信服务,还能使 GSM移
动通信网与其他公用数据网互通,例如公用分组数据网和公
用电路数据网。
7
主要承担业务
按照数据传输方式不同,承载业务可分为两大类, 透明业务
和不透明业务。 透明业务是指数据按原始形式发送,到达
接收端时有固定的时延,并在接收端尽可能忠实地再生出数
据流 ; 不透明业务采用了额外的协议 ——无线链接协议
(RLP,Radio Link Protocol),用来检测传输中的差错,当
发现传输的数据出错时,该系统将重发该数据。由于透明业
务未采取针对差错的任何措施,因而精确度较差,但传输速
率快,适用于对速率要求高但对精确度要求较低的情况。不
透明业务的数据传输由 RLP控制,因而传输速率较慢,而且
传输时延会随着链路条件的不同而不同,但不透明业务的精
确度较高,能保证数据准确可靠的传输。
8
主要承担业务
按照数据传输模式的不同,承载业务也有同步传输和异步传输之分 。 异
步传输一般以字符为单位,不论所采用的字符代码长度为多少位,在发送
每一字符代码时,前面均加上一个, 起, 信号,其长度规定为 1个码元,极
性为, 0”,即空号的极性 ; 字符代码后面均加上一个, 止, 信号,其长度为
1或 2个码元,极性皆为, 1”,即与信号极性相同 。 加上起, 止信号的作用
就是为了能区分串行传输的, 字符,,也就是实现串行传输收 /发双方的
码组或字符的同步 。 这种传输方式的特点是同步实现简单,收 /发双方的
时钟信号不需要严格同步 。 缺点是对每一字符都需加入, 起, 止, 码元,
使传输效率降低,故适用于 1200 bit／ s以下的低速数据传输 。
9
主要承担业务
同步传输是按照同步的时钟节拍来发送和接收数据信号的,
因此在一个串行的数据流中,各信号码元之间的相对位置都是
固定的 (即同步的 )。 接收端为了从收到的数据流中正确地区
分出一个个信号码元,首先必须建立准确的时钟信号 。 数据的
发送一般以组 (或称帧 )为单位,一组数据包含多个字符收发之
间的码组或帧同步,是通过传输特定的传输控制字符或同步序
列来完成的,传输效率较高 。
10
主要承担业务
3,补充业务
补充业务又称附加业务,是对基本业务的扩展 。 GSM系统
不断推出了许多补充业务,它们大多数是用于话音通信的,有
的也可以用于数据通信 。 GSM所能提供的补充业务与 ISDN
网业务分类也极其相似,在第一阶段,GSM仅能提供呼叫前转
类和呼叫闭锁类补充业务 。
11
主要承担业务
12
主要承担业务
13
业务接入方式
一般来说,通信网的用户业务是通过移动台 MS接入的,GSM系统也不例外。
在 GSM系统中,移动台由两个功能单元构成, 移动终端设备 (MT,Mobile
Terminal)和用户终端设备 (TE,Terminal Equipment)。 为了使多种业务
类型的用户 (分为标准 ISDN和非标准 ISDN终端用户 )按照统一的标准方式接
入到 GSM系统中,在各类用户数据进入 GSM无线信道之前,移动台首先将用户
数据流转换成与数字无线信道结构特性相兼容的形式,然后再送入无线信道。
为此,在移动台内部,设置了 MT单元,它的作用是为不同业务类型的用户提供
一组标准的接口,并将接口上的数据流移植到无线接口 Um。 具体来讲,MT的
功能包括语音编译码、信息差错控制、用户数据流量控制、终端能力、无线
传输终接、无线信道管理、移动管理 (如越区切换控制 )以及对多终端的支持
等。
14
业务接入方式
非 I S D N 终端 ( T E 2 )
R
适 配 器 ( T A )
S
M T 3
U
m
S
M T 2
I S D N 终端 ( T E 1 )
S
M T 1
M T 0
非 I S D N 终端 ( T E 2 )
MS
无
线
网
用 户 终 端 设 备
终 端 适 配 器
移 动 终 端 接 口 设 备
标准 I S D N 终 端 接 口
非 标 准 I S D N 终 端 接 口
无 线 接 口
TE,
TA,
MT,
S,
R,
U
m
：
GSM业务接入方式
GSM的编号
16
国际移动用户识别码 (IMSI)
国际移动用户识别码,顾名思义就是指在世界上所有的 GSM系统内
(尤其是在其无线信道上 )都适用的一个国际认可的移动用户身份的标志码。
每个 GSM移动用户都有一个 IMSI,而且具有全球惟一性和永久不变性 (更
换身份证或丢失 SIM卡的情况除外 )。 IMSI用于 GSM通信网的所有信令中,
在用户的 SIM卡,系统的 HLR和 VLR中都有存储。
就像一个人银行存折上的密码一样,IMSI码应尽可能的保密,否则,通
信很容易被窃听，或者身份被非法用户冒用。
为了满足各国的不同要求,IMSI的长度是可变的,最长为 15位,使用数
字 0～ 9
17
国际移动用户识别码 (IMSI)
(1) MCC(Mobile Country Code)是移动台国家码,由 3位数字组成,用以
识别移动用户所属的国家。 我国的 MCC为 460。
(2) MNC(Mobile Network Code)是移动台网络号,由 1位或 2位数字组
成,用以识别移动用户所归属的移动网。 中国移动的 GSM PLMN(GSM公
用陆地移动网 )的网号为 00,中国联通的 GSM PLMN网号为 01。
(3) MSIN(Mobile Subscriber Identification Number)是移动用户识
别码,由 11位数字组成,用以识别国内 GSM移动网中的移动用户。
(4) MCC和 MNC两部分码在世界上是惟一的,用来确定用户的 PLMN。当
MSC与 VLR在一起时,MSIN应为 VLR地址 +MSC区内统一编号。另外,组
成 MSIN的前两位数 (H1和 H2)用来表示用户在其 PLMN中的 HLR地址。
18
移动台 ISDN号码 (MSISDN)
MSISDN也是移动用户身份号码,是 GSM PLMN之外的用
户 (如固定电话用户或 CDMA网用户 )要与 GSM用户通信时所
使用的号码。 只有用户所在的 HLR中存储着该号码。
MSISDN号码的结构为,
19
(1) CC(Country Code)是国家码,表示用户移动台注册
的那个国家。我国为 86。
(2) NDC(National Destination Code)是国内目的地
址码,即网络的接入号。中国移动 GSM网为 139,138等 ;
中国联通 GSM网为 130,131等。
(3) SN(Subscriber Number)是用户号码,由 7位数字
组成。中国电信 SN号码的结构是 H1H2H3ABCD,其中,
H1H2H3为每个移动业务本地网的 HLR号码,ABCD为移动
用户码 ; 中国联通 SN号码的结构是 H1H2ABCDE,其中,
H1H2是移动业务本地网的 HLR号码,ABCDE是移动用户码。
当用户数量过多,号码不够用时,可对 SN加以扩充。如中国
移动 GSM网的 137,就是后来扩充的。
移动台 ISDN号码 (MSISDN)
20
移动台漫游号 (MSRN)
移动台漫游号码是当移动台由所属的 MSC／ VLR业务区漫游至另一个 MSC／ VLR业务区中时,为了将对它的呼叫顺
利发送给它而由其所属 MSC／ VLR分配的一个临时号码。
具体来讲,为了将呼叫接至处于漫游状态的移动台处,必
须要给入口 MSC(即 GMSC,Gateway MSC)一个用于选择
路由的临时号码。 为此,移动台所属的 HLR会请求该移动台
所属的 MSC／ VLR给该移动台分配一个号码,并将此号码发
送给 HLR,而 HLR收到后再把此号码转送给 GMSC。 这样,
GMSC就可以根据此号码选择路由,将呼叫接至被叫用户目
前正在访问的 MSC／ VLR交换局了。一旦移动台离开该业
务区,此漫游号码即被收回,并可分配给其他来访用户使用。
21
MSRN只是临时性用户数据,但在 HLR和 VLR中都会有所保
存。根据各国不同的要求,MSRN也具有可变的长度。
MSRN与 MSISDN有相同的结构。例如,中国移动 GSM移
动通信网技术体制规定 139后第一位为零的 MSISDN号码为
移动用户漫游号码 (MSRN),即为 1390M1M2M3ABC。其中,
M1M2M3为 MSC的号码,M1M2与 MSISDN号码中的 H1H2
相同。
移动台漫游号 (MSRN)
22
临时移动台标识 (TMSI)
临时移动台标识,顾名思义是指一种临时身份,是由
某个 MSC／ VLR分配并且仅用于在该业务区内对移动台
的识别。 因此,从属于不同 VLR的几个移动用户可以使
用相同的 TMSI
TMSI可以理解成为了保证 IMSI的保密性而设置的
一个替代性的密码。 因此,TMSI是由 IMSI转换而来的,
但它有很大的自由度而且只占 4个字节,比 IMSI要短,这
样可以减小无线信道上呼叫信息的长度。
GSM设置 TMSI码还有另外一个原因, 当使用 TMSI
进行通信时,可以获得秘密保护而不会被截获信息。
23
国际移动台设备识别码 (IMEI)
国际移动台设备识别码是用来惟一地标识一个移动
台设备的编码,即 GSM网络中的所有终端设备都可用
IMEI这种统一的格式来标识。 IMEI编码最多由 15位
十进制数字组成。
IMEI号码的结构为,
24
国际移动台设备识别码 (IMEI)
(1) TAC(Type Approval Code)是型号批准码,6位数,由欧
洲型号认证中心统一分配,在设备通过验收时提供给厂家。
(2) FAC(Factory Assembly Code)是生产厂家装配码,2位
数,用以识别生产厂家及设备装配地。
(3) SNR(Serial Number)是序号码,6位数,由生产厂家分配,
用以识别特定的设备。
(4) SP(Spare)是备用号码,1位数,以备将来之用。
在 GSM的 Phase2+阶段,IMEI被扩展到了 16位。其中,
最后 2位用来标明终端软件的版本号 SVN(Software
Version Number),因此简写为 IMEISV。
25
位置区识别码 (LAI)
位置区识别码用于移动用户的位置更新。
LAI号码的结构为,
26
位置区识别码 (LAI)
(1) MCC是移动台国家码,与 IMSI中的前三位相同。
(2) MNC是移动台网络号,与 IMSI中的 MNC相同。
(3) LAC(Location Area Code)是位置区号码,具有可变
长度,最大时为一个双字节 (16位二进制数 )BCD编码,表
示为 X1X2X3X4。由此可见,在一个 GSM PLMN网中可
以定义 216个 (即 65 536个 )不同的位置区。
LAI是临时性用户数据,存储于 VLR中。 当移动台的
位置发生变更时,可能该编码也要发生相应的变化。
27
全球小区识别码 (CGI)
全球小区识别码是用来识别各个位置区中的
不同小区的。 它是在位置区识别码 (LAI)后再加
上一个小区识别码 (CI),其结构为,
28
基站识别色码 (BSIC)
基站识别色码用于移动台识别使用相同载波
的不同基站,尤其是识别相邻国家的边界地区上
使用相同载波的不同基站的 (BSIC占 6 bit)。
BSIC的结构为,
