No Matter What
No matter what they tell us;
No matter what they do;
No matter what they teach us;
What we beleive is true;
No matter what they call us;
However they attact;
No matter what where they take us;
We'll find our own way back;
I can't deny what I believe;
I can't be what I 'm not;
I'll know our love forever;
I know no matter what;
If only tears were laughter;
If only night was day;
If prayer were answered;
Then we would bear god say;
No matter what they tell you;
No matter what they do;
No matter what they teach you;
what you beleive is true;
And I will keep you safe and atrong;
And sheltered from the storm;
No matter where it's barren;
A dream is being born;
No matter who they follow;
No matter where they lead;
No matter how they judge us;
I'll be everyone you need;
No matter if the sun don't shine;
Or if the skis are blue;
No matter what the ending;
My life began with you;
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| GSM系统概述 |
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CME20是按GSM建议实现的爱立信蜂窝移动电话系统，是在AXE10数字交换机基础上开发设计的。
一、CME20系统的构成
GSM基本上可分为两部分：交换系统（SS）和基站系统（BSS）
1、交换系统（SS）
交换系统包括下列功能单元
移动业务交换中心(MSC)
拜访位置寄存器(VLR)
归属位置寄存器(HLR)
鉴权中心(AUC)
设备识别寄存器(EIR)
一个MSC控制多个基站控制器(BSC)，它控制移动用户自、至PSTN、ISDN、PLMN、公用数据网的呼叫。移动汇接和网络入口功能都由MSC来实现。
HLR寄存用户的鉴约信息，如补充业务、鉴权参数，此外还有MS的位置信息和IMSI，ISDN码等。
AUC与HLR相连，是向HLR提供出于安全原因而使用的鉴权参数和密钥。即三参数组。
VLR是一个动态数据库，它包含了当前位于相应的MSC服务区的全部MS的有关信息（IMSI码和位置信息LAI）。
与其它网络的接口通过GMSC，GMSC称为入口移动交换中心（GATE WAY－网关或门道交换局）。
2、基站系统（BSS）
基站系统由以下两个部分组成
1）基站控制器（BSC）
BSC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。
2）无线基站（RBS）
RBS用来提供移动台与系统的无线接口，主要由无线收发信机构成。
3、操作支援系统（OSS）
在GSM建议中称为OMC，用于整个CME20系统的集中操作与维护。
图1 GSM系统模型
其中 CSPDN：电路交换公用数据网
ISDN：综合业务数字网
PSTN：公用交换电话网
PSPDN：分组交换公用数据网
PLMN：公共陆地移动网
二、CME20系统的网络结构
1、CME20系统的网络构成
1）入口MSC（GMSC）
提供CME20、PLMN网络与其它通信网间的链路。具有为呼叫查询、选接呼叫路由的功能。
2）MSC/VLR业务区
MSC所覆盖的服务区域，凡在该区的移动台均在该区的拜访位置寄存器（VLR）登记。
3）位置区（LA）
每一MSC/VLR业务区分成几个位置区，一个位置区是广播寻呼消息以便找到某移动用户的寻呼区域。
4）小区（CALL）
一个位置区划分为若干个小区，它是网络中一个基本的无线覆盖的区域。利用基站识别码(BSIC)，移动台(MS)本身能区分使用同样载频的各个小区。
图3 CME20的网络结构
三、无线接入
1、GSM在无线电路径上采用时分多址（TDMA）
GSM中：上行频率： 890－－915MHZ
下行频率： 935－－960MHZ
共分为124对双工载频，载频间隔为200KHZ。
每载频共分8个时隙，即为8个信道。
总信道数为124×8＝992个信道。
124个频点中包含了联通，中国电信GSM和TACS。
2、话音编码
GSM中话音编码采用混合编码器，其编码过程分为：
第一阶段：话音分段。64KBIT\S的话音分成20MS一段进行编码。
第二阶段：编码。每20MS话音编成260BIT的数码， 即比特速率为：260\20=13KBIT\S。
3、信道编码
作用是克服无线信道中传输过程的误码。GSM中采用分组编码和卷积编码两种编码方式。
4、交织
信道编码只在检测和校正单个差错和不太长的差错串时才最有效。为克服比特差错经常成串发生的现象，利用交织可把一条消息中相继比特隔开，将它们以非相继的方式发送，从而使成串的差错化为较短的差错串。
5、调制
采用高斯滤波最小频移键控（GMSK）调制方式，比普通的MSK有更窄的带宽，但代价是减小了对噪声的抵抗能力。
6、天线分集
方法之一是使用两个接收信道，由于它们受到的衰落影响是不相关的，因此，当合成来自两付天线的信号时，衰落的程度能被减小。天线间距5-6米时，可得到6DB增益。
7、跳频
在呼叫期间，载波频率在几个频率上变化，以克服瑞利衰落(从发射天线到接收天线不止一条传输路径。此时信号不是直接从发射天线接收的，而是从建筑物等形成的大量反射方向上接收到的，接收到的信号是许多仅有相位差异的信号之和。当对信号做矢量相加时，可能会出现矢量和非常接近于零即信号强度几乎为零的情况。衰落谷点的出现取决于MS的移动速度和发射频率)。
8、均衡器
用于消除时间色散，当出现反射信号时，移动台收到的可能是直射信号和反射信号，按一比特1.1公里计算，两种信号的路径差距是1.1公里时，移动台收到的可能是两个比特，如0和1，这时移动台无法取舍。均衡器是由基站发一组已知比特（由BSC小区数据定义的一组训练比特）与移动台收到的比特比较来建立一个信道模型，再依此模型来确定收到的应该是什么比特。
9、GSM移动电话框图举例 ：
四、无线接口
无线信道分为业务信道和控制信道
1、业务信道（TCH） 用于传送编码后的话音或数据信息。
2、控制信道（CCH） 分为： 广播信道、公共控制信道、专用控制信道。
1）广播信道（BCH）
广播信道分为频率校正信道、同步信道、广播控制信道三种，都为下行信道，点对多点。
频率校正信道（FCCH）：用于向移动台传送频率校正信号，使移动台能调谐到相应的频率上。
同步信道 （SCH）：该信道向移动台传送帧同步和基站识别码（BSIC）。
广播控制信道（BCCH）：该信道向移动台传送小区的通用用消息，包括位置区识别码，小区内允许的最大输出功率，相邻小区的BCCH载频等信息。
2）公共控制信道（CCCH）
公共控制信道包括寻呼信道、随机接入信道、允许接入信道三种。
寻呼信道（PCH）：下行信道，用于寻呼移动台。
随机接入信道（RACH）：点对点上行信道，用于移动台接入系统申请。
允许接入信道（AGCH）：点对点下行信道，用于系统分配给该移动台的专用信道并通知移动台允许接入。
3）专用控制信道（DCCH）
专用控制信道包括独立专用控制信道（SDCCH）、慢速随路控制信道（SACCH）、快速随路控制信道（FACCH）。
独立专用控制信道（SDCCH）：点对点下行信道，用于移动台呼叫建立之前传送系统信息，如登记和鉴权等。
慢速随路控制信道（SACCH）：用于传送服务小区及相邻小区的信号强度、移动台功率等级等数据。
快速随路控制信道（FACCH）：用于传送速度要求高的信令信息。
3、 逻辑信道的映射
所有这些控制信道都被安排在小区载波C0上的TS0时隙（或TS0和TS1时隙）。
五、识别号码
1、移动台的国际身份号码ISDN（MSISDN）
是在公用交换电话网编号计划中唯一地识别移动电话的鉴约号码。
CCITT建议结构为：
MSISDN＝CC＋NDC＋SN
CC＝国家码即在国际长途电话通信网中的号码
NDC＝国内目的地码
SN＝用户号码
如1392223456－139222便是NDC，前三位用于识别网号，后三位用于识别归属区。
2、国际移动用户识别码（IMSI）
是唯一地识别GSM PLMN网中某一用户的信息。
IMSI＝MCC＋MNC＋MSIN
MCC＝移动网的国家号码（与CC不同）
MNC＝移动网号
MSIN＝移动台识别号 ，最长为15位。
3、移动台漫游号码（MSRN）
用于一次呼叫的路由选择。
MSRN＝CC＋NSC＋SN
CC＝国家号
NDC＝国内目的地号码
SN＝用户号，对应于用户的IMSI号码
4、临时移动用户识别码（TMSI）
用于保护IMSI码，该号只在本MSC区域有效，其结构可由各电信部门选择，长度不超过4个字节。
5、国际移动台设备识别码（IMEI）
是唯一用来识别移动台终端设备的号码，称作系列号。
IMEI＝TAC＋FAC＋SNR＋SP
TAC＝型号论证码
FAC＝最终装配码，用于识别制造厂家。
SNR＝序号
SP＝备用
6、位置区识别码（LA）
LAI代表MSC业务区的不同位置区，用于移动用户的位置更新。
LAI＝MCC＋MNC＋LAC
MCC＝移动国家号，识别一个国家
MNC＝移动网号，识别国内的GSM网
LAC＝位置区号码，识别一个GSM网中的位置区
7、小区全球识别码（CGI）
用于识别一个位置区内的小区。
CGI＝MCC＋MNC＋LAC＋CI
8、基站识别码（BSIC）
BSIC＝NCC＋BCC
NCC＝国家色码，用于识别GSM移动网
BCC＝基站色码，用于识别基站
9、各种号码的应用
在呼叫过程中各种号码的应用如下图所示：
图4 号码分析及连接过程
主叫拨号--GMSC分析被叫号码--GMSC向HLR询问路由--HLR申请漫游号码--选定漫游号码--连接呼叫至被叫所在MSC--令被叫所在位置区的基站发寻呼信号--基站寻呼被叫用户--呼叫连接
六、业务过程
1、MS的几种状态：MS关机、MS开机空闲、MS忙。
2、漫游与位置登记、更新。
移动中的移动台由于接收质量的原因，通过空中接口不时地改变与网络的连接，这种能力称为漫游。
移动中的移动台从一个位置区移动至另一个位置区时，需要向系统登记其位置的变化信息，这个过程称为位置更新。第一次接入系统时向系统报告位置称为位置登记。
3、切换：在移动台通话期间，移动台从一个小区移动至另一个小区的过程称为切换。
4、MS发起的呼叫
主叫拨号--MSC分析被叫号码--MSC向HLR询问路由--HLR申请漫游号码--选定漫游号码--连接呼叫至被叫所在MSC--令被叫所在位置区的基站发寻呼信号--基站寻呼被叫用户--呼叫连接
七、交换与控制系统概述
AXE10分为交换系统(APT)和控制系统(APZ)。
1、 APT中的子系统：MTS、TCS、TSS、CHS、CCS、OMS、GSS、和NMS。
业务控制子系统(TCS)的功能：完成呼叫的建立、监视及拆除；呼出路由选择；呼入数字分析。
中继与信令子系统(TSS)，用于处理信令及监视与其它交换机的连接。
公共信道信令子系统(CCS)，处理信令、路由选择、监视及消息纠错的功能。
群交换子系统(GSS)，由群交换、网络同步及会议电话呼叫设备组成，主要负责通过群交换时的话音或信号路径的选择、接续和拆除。
计费子系统(CHS)，只含软件，用于移动用户的计费。
操作维护子系统（OMS），监视功能(块监视、占用监视、干扰监视)、呼叫测试及信令测试、保证处理器不过载。
网络管理子系统(NMS)，监视控制并临时更改业务流量的功能。
统计与业务测量子系统(STS), 收集、存储、处理并显示统计数据，作为性能评测和改进的依据。
2、 APZ的子系统
CPS(中央处理器子系统)：既有硬件软件又有硬件CP，执行任务管理、存储处理、装入及改变程序等功能。
MAS(维护子系统)：包括硬件和软件，测定硬件故障和软件错误，以减少它们所带来的影响。
RPS(局域处理器子系统)：处理一些费时的功能如：路由硬件扫描及信令过滤。
IOG(输入输出系统)：文件管理、人机通讯、数据通讯。
八、基站系统概述
基站系统负责GSM中所有与无线有关的功能，它分为两个功能实体：
基站控制器（BSC）
无线基地站（RBS）
BSC采用AXE10技术，具有以下任务：①处理与移动台的连接，②无线网络管理，③无线基站的管理，④把业务集中到MSC⑤定位与切换，⑥码型变换与速率适配
RBS无线基站，完全由BSC控制，主要包括向移动台提供空中接口的收发信机系统(TRS)。RBS还包括传输无线接口（TRI），此接口由BSC控制，逻辑上属于BSC。
RBS的主要功能有：有线-无线的转换；RF测量；天线分集；加密；跳频；非连续发射；监视和测量等。
TG(收发信机组)：定义为和一个天线系统相连的所有收发信机(TRX)的总和，收发信机被定义成为一个载频提供服务的所有无线设备的总和。
TRI提供TG和BSC之间的接口功能，可以将其看作为远端数字交叉连接器。来自于BSC通过TRI的所有连接都被建立为半永久连接，这样能够使网络运营者更加灵活和有效地利用为基站提供的传输线路。
九、移动台(MS)
1、由移动设备(ME)和用户识别模块(SIM)组成。
移动设备完成下列功能：无线发射终端；无线发射信道管理；人机接口等的终端能力；话音编码/解码；误码保护；信令的流量控制和用户信令与PLMN接入信令的映射。
使用模式有：车载台、便携台、手持台。
用户识别模块：IMSI是在GSM/PLMN中唯一识别用户的一个信息。移动台只有在IMSI有效时才可以工作(除紧急呼叫外)所以，MS必须具有对用户识别鉴权的安全能力，即鉴权键和保密算法。SIM卡是包含鉴权键的所有程序的模块。SIM卡也包括IMSI和有关移动用户的信息。
2、 SM网络操作
MS处于GSM网络中时，SIM卡可提供下列功能：实现鉴权和生成密钥；用户PIN码的操作和管理；与移动用户有关的消息管理。
PIN码是由4-8位数字组成，原始的PIN码是签约时由业务激活器装入的，此后，PIN及其长度可由用户任意改变。如果输入一个错误的PIN，MS会给用户一个提示，若连续3次输入错误，则SIM卡被闭锁。即使将SIM拿出或关掉SIM电源都无济于事。
3、 移动用户有关的信息
序号：唯一识别SIM卡，包括生产商信息、操作系统版本、SIM卡号。
SIM卡状态：闭锁、解锁。
鉴权键
IMSI
密码键(密钥)
密钥序号
用户接入控制等级
PIN
4、 移动台特性
有基本特性、补充特性和附加特性
十、业务
电话业务：呼入/呼出到固定或移动用户
补充电话业务：呼叫转移、呼叫限制、三方通话、主叫识别
数据业务、短消息业务等。
十一、GSM的计费和结算
1、 计费概念
资费结构：接入网络费用(初装费和月租费)及网络使用费。
网络使用费根据不同的呼叫部分来收费：
始发呼叫部分 （移动台---陆地呼叫）：计A用户始发呼叫费用
终端呼叫部分 （陆地---移动台呼叫）： 从MSC/VLR到移动用户单独记录，可向A或B用户计费。
漫游呼叫---前转呼叫部分 ：漫游部分向B用户计费(B漫游)
呼叫前转呼叫部分 ：对B用户计至C用户呼叫路由费用
也可能有第5部分
中转呼叫部分 （陆地---陆地呼叫）：当建立的是长途呼叫时，对中转部分有一个独立的计费数据输出。
2、 计费数据
在PLMN内，所有的计费是采用长途话单(TT)方式。在呼叫期间所有与呼叫有关的数据均采集在一个记录中。
十二、GSM网中的信令
1、 信令分类
传统的信令方式称为随路信令，在这种信令方式下，信令信道与话音信道为同一链路；
公共信道信令(CCS)，有一个与话音网络完全分开的信令网络。CCS网络是一种高速数字系统，一个公共信道可为5000多个话音连接服务。CCS的其它优点是大容量、高速度、短的建立时间及高可靠性。
2、 信令网
信令网包括信令链路（SL）、信令点（SP）及信令转接点（STP）。
7号信令的模型：
MTP(消息传递部分)：可看作OSI的第1，2，3层负责信息的传递；
SCCP(信令连接控制部分)：与MTP一起形成网络服务部分(NSP)。SCCP实现非常强而且可靠的信号路由功能。SCCP支持两种方式的信号通信---面向连接方式和无连接方式。
TCAP(处理能力应用部分)：提供业务应用层的业务及协议，为两节点间的信息传输提供一个公共的、通用的系统。
移动应用部分（MAP）：专为GSM设计的协议，属于第7层。此协议用于MSC、HLR、VLR及EIR各节点间在以下方面的通信：位置更新、位置删除、取消登记、用户业务的处理/管理/检索；用户参数的管理（HLR及VLR的更新）；切换；保密/鉴权数据的传递等。
UP（用户部分）：包括电话用户部分（TUP）、数据用户部分（DUP）、ISDN用户部分（ISUP）。
CAP表示公共应用部分。
3、 GSM网络中的信令
BSSAP（BSS Application Part）：负责资源管理、切换控制、寻呼命令等。
LAPD（D信道链路接入规程 第2层）：传送BSC和BTS之间的指令。
LAPDm （Dm信道链路接入规程 第2层）：传输MS与BTS之间信息的协议（Dm信道表示各种信令信道如：RACH、BCCH等）
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