通訊行業基本知識 通訊行業基本知識 - 通訊行業求職寶典 - 應屆畢業生網YJBYS.com

6.1 通訊行業基本知識：

行動通訊網主要分交換傳輸部分和無線部分，交換傳輸部分與 PSTN 網很類似，而無線

網路是特有的，無線比有線存在很多不確定因素，而移動無線電比固定無線通訊由於其移動

性和傳播條件的惡劣就更復雜。無線網路的優劣常常成為決定行動通訊網路好壞的決定因素

之一，也是網路優化的重點。

一套完整的蜂窩移動通訊系統主要是由交換網路子系統（SS）、無線基站子系統（BSS）、移動臺（MS）及操作維護子系統（OMC）四大子系統裝置組成。由於 GSM規範是由北歐一些運營公司制定出的規範，為了照顧各運營公司的利益，因此 GSM 規範對系統的各個介面都有明確的規定。也就是說，各介面都是開放式介面。

GSM 系統如圖所示，SS 系統包括有移動業務交換中心（MSC）、拜訪位置暫存器（VLR）、歸屬位置暫存器（HLR）、鑑權中心（AUC）和移動裝置識別暫存器（EIR）；BSS系統包括有基站控制器（BSC）和基站收發信臺（BTS）。為了各個廠家所生產的裝置可以通用，上述各組成部分的連線都必須嚴格地符合規定的介面標準。GSM系統遵循 CCITT 建議的公用陸地行動通訊網（PLMN）介面標準，採用7號信令支援 PLMN 介面進行所需的資料傳輸。

交換網路子系統

交換網路子系統（SS）主要完成交換功能和客戶資料與移動性管理、安全性管理所需的

資料庫功能。SS 由一系列功能實體所構成，各功能實體介紹如下：

1．MSC 移動交換中心

它是 GSM 網路系統的核心部分，是對位於它所覆蓋區域中的移動臺進行控制和完成話

路交換的功能實體，也是移動通訊系統與其它公用通訊網之間的介面。MSC 提供交換功能，

完成移動使用者尋呼接入、通道分配、呼叫接續、話務量控制、計費、基站管理等功能，還可

完成 BSS、MSC 之間的切換和輔助性的無線資源管理、移動性管理等，並提供面向系統其它

功能實體和麵向固定網（PSTN、ISDN 等）的介面功能。作為網路的核心，MSC 與網路其他

部件協同工作，完成移動使用者位置登記、越區切換和自動漫遊、合法性檢驗及頻道轉接等功

能。

MSC 處理使用者呼叫所需的資料和後面介紹的三個資料庫有關，它們是 HLR 、VLR 和

AUC，MSC 根據使用者當前位置和狀態資訊更新資料庫。

2．HLR 歸屬位置暫存器

HLR 是一個靜態資料庫，用來儲存本地使用者資料資訊的資料庫。一個 HLR 能夠控制若

GSM 網路優化

幹個移動交換區域或整個行動通訊網，所有使用者重要的靜態資料都存貯在 HLR 中，在 GSM

通訊網中，通常設定若干個 HLR，每個使用者都必須在某個 HLR（相當於該使用者的原籍）中登

記。登記的內容分為兩類：一種是永久性的引數，如使用者號碼、移動裝置號碼、接入的優先

等級、預定的業務型別以及保密引數等；另一種是暫時性的需要隨時更新的引數，即使用者當

前所處位置的有關引數，即使使用者漫遊到 HLR 所服務的區域外，HLR 也要登記由該區傳送

來的位置資訊。這樣做的目的是保證當呼叫任一個不知處於哪一個地區的移動使用者時，均可

由該移動使用者的原地位置暫存器獲知它當時處於哪一個地區，進而建立起通訊鏈路。

HLR 儲存兩類資料：

一是使用者的引數，包括 MSISDN、IMSI 、使用者類別、Ki，補充業務等引數。

二是使用者的位置資訊，即該 MS目前處於哪個 MSC/VLR 中的 MSC/VLR 地址。

3．VLR 拜訪位置暫存器

VLR 是一種用於儲存來訪使用者位置資訊的資料庫。一個 VLR 通常為一個 MSC 控制區服

務，也可為幾個相鄰 MSC 控制區服務。當移動使用者漫遊到新的 MSC 控制區時，它必須向該

地區的 VLR 申請登記。VLR 要從該使用者的 HLR 查詢有關的引數，要給該使用者分配一個新的

漫遊號碼（MSRN），並通知其 HLR 修改該使用者的位置資訊，準備為其它使用者呼叫此移動用

戶時提供路由資訊。如果移動使用者由一個 VLR 服務區移動到另一個 VLR 服務區時，HLR 在

修改該使用者的位置資訊後，還要通知原來的 VLR，刪除此移動使用者的位置資訊。因此 VLR

可看作一個動態的資料庫。

VLR 用於寄存所有進入本交換機服務區域使用者的資訊。VLR 看成是分佈的 HLR，由於

每次呼叫，它們之間有大量的信令傳遞，若分開，信令鏈路負荷大，所以在愛立信系統中，

VLR 和 MSC 配對合置於一個物理實體中，將 MSC 與 VLR 之間的介面做成 AXE 的內部接

口。

VLR 中也寄存兩類資訊：

一是本交換區使用者引數，該引數是從 HLR 中獲得的。

二是本交換區 MS 的 LAI 。

無線基站子系統

BSS 系統是在一定的無線覆蓋區中由 MSC 控制，與 MS 進行通訊的系統裝置，它主要

負責完成無線傳送接收和無線資源管理等功能。功能實體可分為基站控制器（BSC）和基站

收發信臺（BTS）。

基站子系統 BSS 在 GSM 網路的固定部分和無線部分之間提供中繼，一方面 BSS 通過無線介面直接與移動臺實現通訊連線，另一方面 BSS 又連線到網路端的移動交換機。

1．BSC 基站控制器

基站控制器（BSC）是基站收發臺和移動交換中心之間的連線點，也為基站收發臺和操

作維護中心之間交換資訊提供介面。一個基站控制器通常控制多個基站收發臺，其主要功能

是進行無線通道管理、實施呼叫和通訊鏈路的建立和拆除，併為本控制區內移動臺的過區切

換進行控制，控制完成移動臺的定位、切換及尋呼等，是個很強的業務控制點。

2．BTS 基站收發臺

基站收發臺（BTS）包括無線傳輸所需要的各種硬體和軟體，如發射機、接收機、支援

各種上小區結構（如全向、扇形、星狀和鏈狀）所需要的天線，連線基站控制器的介面電路

以及收發臺本身所需要的檢測和控制裝置等。BTS 完全由 BSC 控制，主要負責無線傳輸，完

成無線與有線的轉換、無線分集、無線通道加密、跳頻等功能。

BTS 包括無線收發信機和天線，此外還有與無線介面相關的訊號處理電路。訊號處理電

路將實現多址複用所需的幀和時隙的形成和管理，以及為改善無線傳輸所需的通道編、解碼

和加密、解密，速率適配等功能。

一個呼叫過程的例項：

1．主叫撥號

市話使用者 A 撥打 GSM 使用者 B 的 MSISDN 號碼，PSTN 網路的交換機分析 MSISDN 號碼，

得知 B 使用者為移動使用者，它把呼叫轉到 GSM 網路上距它最近的一個具有入口功能的移動業

務交換中心 GMSC。

2．GMSC 分析被叫號碼

GMSC 分析該號碼為某位置暫存器 HLR 的使用者後，就將 MSISDN 號碼送至該 HLR，要

求查詢有關該被叫使用者目前所在的位置資訊。

3．HLR 申請漫遊號碼 MSRN

HLR 把 MSISDN 號碼轉換成 IMSI 後查出使用者目前處於哪個 MSC，然後將該 IMSI 發至

該 MSC，向該 MSC 申請分配一個漫遊號碼 MSRN。

4．選定漫遊號碼 MSRN

MSC 收到 IMSI 後，臨時給被叫使用者 B 分配一個漫遊號碼，並將此號碼送回 HLR，再由

HLR 返回給 GMSC 使用。

5．連線呼叫至被叫所在的 MSC

GMSC 收到 MSRN 後，用此號碼選擇一條出中繼路由至 MSC。MSC 將負責本次呼叫的

建立和計費功能。

6．MSC 尋呼被叫

MSC 發出尋呼命令到 MS 所在位置區內的所有無線基站，再由基站向被叫使用者 B 發呼叫

訊號。

7．基站尋呼被叫使用者 B

基站收到尋呼命令後，將該尋呼訊息（含有 MS 的 IMSI）通過無線控制通道發射。MS

接收到尋呼後向基站發回響應訊號。

8．呼叫連線

MS 響應訊號經 BTS、BSC 送回 MSC，經鑑權、裝置識別後認為合法，則令 BSC 給該

MS 分配一條 TCH，接通 MSC 至 BSC 的路由，並向主叫送回鈴音，向被叫振鈴。當被叫摘

機應答，則系統開始計費，通話開始。

IMEI：Internation Mobile station Equipment Identities(IMEI)國際移動臺裝置識別碼IMEI

MSISDN：移動使用者號碼

MSISDN的組成

CC：國家碼。即移動臺登記註冊的國家碼，中國為86。

NDC：國內網路接入號碼。中國移動網為135~139，聯通為130~131.

SN：使用者號碼。採用等長8位編號計劃，具體號碼分配由運營公司決定。

IMSI：國際移動使用者識別碼

MCC：移動國家碼。唯一的標識移動使用者所屬的國家。中國的MCC為460。

MNC：移動網號，識別移動使用者所歸屬的行動通訊網(PLMN)。中國移動的MNC為01，中國聯通為02.

MSIN：移動使用者識別碼，唯一地識別某一行動通訊網中的移動使用者。

NMSI：國家移動使用者識別碼。由MNC與MSIN組成。

LAI：位置區識別碼

位置區是指移動臺可任意移動而不需要進行位置更新的區域，它可由一個或若干個小區組成，為了呼叫移動臺，系統在一個位置區內所有基站同時發尋呼訊號。位置區識別碼LAI用於檢測位置更新和通道切換的請求。

MCC、MNC與IMSI中該部分相同。

LAC是位置區號碼，用於識別GSM網路中的一個位置區，它可以由運營部門自定。

LAC：位置區碼

為了確定移動臺的位置，每個GSM PLMN的覆蓋區都被劃分許多位置區，位置區碼(LAC)則用於標識不同的位置區。

CI：小區識別

為了唯一地標識GSM PLMN中的每個小區，網路運營者需要分配給網路中所有的小區一個程式碼，即：小區識別(CI)。小區識別(CI)與位置區識別(LAI)碼結合，用於識別網路中每個BTS及其覆蓋的小區。

AO：ApplicationOriginated應用發起

AT：ApplicationTerminated應用終止

MO：MobileOriginated終端發起

MT：MobileTerminated終端終止

BS：Bearers Service 載波服務

BSC：Base Station Controller 基站控制器

BSS：Base Station System 基站子系統

BTS：Base Transceiver Station 基站

CI：Cell Identity 小區標識

GSM：Global System for Mobile conmmunications 全球移動通訊系統

GGSN：Gateway GPRS Support Node 閘道器GPRS支援節點

HLR：Home Location Register 歸屬位置暫存器

SGSN：SERVICING GPRS SUPPORT NODE

PLMN：Public Land Mobile Network 公用陸地行動網路

PCF：分組控制功能

PSDN：Packet Switched Data Network分組交換資料網

RADIUS：Remote Authentication Dial In User Service遠端使用者撥號認證系統

IMEI：International Mobile Station Equipment Identity 國際移動臺裝置標識

ISDN：Integrated Services Digital Network 國際業務數字網

IWMSC：Inter Working MSC 互聯的MSC

MS：Mobile Station 移動臺

MSC：Mobile service Switching Center移動（業務）交換中心

MSISDN：Mobile Station International ISDN Number 移動臺國際ISDN號碼

VLR：Visitor Location Register 接入位置暫存器

WAP：無線應用協議(Wireless Application Protocol)它提供了一個業界技術規範，以便開發出適用於各類無線通訊網路的應用和業務。

WSP：無限會話協議(Wireless Session Protocol)。WSP為上層的WAP應用層提供了兩種會話服務的統一介面，其中一種會話服務是執行在事務處理層協議WTP之上的基於連結模式的服務，另一種是執行在安全或非安全資料報傳輸服務之上的無限連結服務。

WTP：無線傳輸協議(Wireless Transaction Protocol)它是無線應用協議組中一個協議，其能夠通過安全的或不安全的無線資料網路來進行有效操作。它提供三種不同的傳輸服務：不可靠的單向傳輸、可靠的單向傳輸和可靠的雙向傳輸。這一層也包括一個控制每個接受資訊保安性的可選的使用者到使用者的可靠性。為了減少資訊傳送的量，延遲確認可以被應用。

CS域、PS域和IMS：

3G核心網分為電路交換域（CS域，Circuit SwitchedDomain）和分組交換域（PS域，Packet　SwitchedDomain）。

CS域為使用者提供“電路型業務”或相關信令連線路由；

PS域為使用者提供“分組型資料業務”。PS域源於通用無線分組業務（GPRS，General Packet RadioService），在GPRS（2.5G技術）的基礎上實現了功能擴充套件和增強，其最終目的是提供高速的分組資料業務。

IMS以IP分組網路作為承載，可以通過GPRS接入，為3G使用者服務還可以有其他接入方式如WLAN、xDSL等，為非3G使用者服務。IMS作為融合IP網路中的統一的呼叫控制核心，促進了網路融合。

從功能上來說，IMS作為新的子系統，和電路域、分組域有著並列關係，即3G核心網在3GPPR5版本以後可以分為CS域、PS域和IMS。通過PS域接入IMS服務，對PS域提出了新要求，如Go介面、P-CSCF發現機制、基於流的計費等。對於基本的語音呼叫和視訊呼叫，可以通過IMS和CS域互通實現。在業務發展上，CS域和IMS是業務互補、網路互通、融合替代的關係。

CS域和PS域共用的功能實體

HLR：完成移動使用者的資料管理（MSISDN、IMSI、PDP ADDRESS、LUM INDICATOR、簽約的電信業務和補充業務及其業務的的適用範圍）和位置資訊管理（MSRN、MSC號碼、VLR號碼、SGSN號碼、GMLC等）

VLR：處理當前使用者的各種資料資訊

AUC：儲存使用者的鑑權資訊（金鑰）

EIR：儲存使用者的IMEI資訊

SMS－GMSC和SMS IMSC：SMS－GMSC用於保證短訊息正確的由SC傳送至移動使用者。SMS IMSC用於保證短訊息正確的由使用者傳送至SC。

CS域功能實體

MSC：完成電路交換型業務的交換功能和信令控制功能。

GMSC：在某一個網路中完成移動使用者路由定址功能的MSC。GSMC可以與MSC合設，也可分設。

IWF：與MSC緊密相關的一個功能實體。完成PLMN網路與ISDN、PSTN、PDN網路之間的互通（主要完成信令轉換功能），其具體功能可以根據業務和網路種類的不同進行規定。

PS域功能實體

GSN（SGSN、GGSN）：完成分組業務使用者的分組包的傳送。儲存使用者的簽約資訊（IMSI、PDP ADDRESS）和位置資訊（SGSN：VLR號碼、CELL或ROUTING AREA； GGSN：SGSN號碼）。

BG：完成兩個GPRS網路之間的互通，保證網路互通的安全性。

WCDMA（R99）核心網概述

1. 核心網網路

因需求導致了對頻寬更高的要求，使2G/2.5G的技術體制在無線接入側和核心網路側都暴露出較大的侷限性，而WCDMA（3G）技術體制由於採用了CDMA技術和ATM網路協議結構，使得在無線接入側和核心網路側，都以寬頻系統來設計，和2G/2.5G相比有著無可比擬的優勢。WCDMA採用DS-CDMA多址方式，空中介面的碼片速率是3.84Mcps，載波頻寬5MHz。核心網基於MAP，支援寬頻業務，其中高速移動環境支援144kb/s，步行慢速移動環境支援384kb/s，室內支援2Mb/s的資料傳輸速率。

R99核心網分為電路域（CS）和分組域（PS）兩部分。CS 域和PS域分別是在GSM phase 2+的電路核心網和GPRS核心網的基礎演變而來的。CS域主要處理傳統的電路型業務如電話、語音及ISDN等，PS域則處理有關的分組資料業務。WCDMA要求實現與GSM網路的全相容，核心網技術標準是在現有的GSM/GPRS基礎上發展的，它把GSM MAP 協議作為上層核心網協議。GSM網路的語音和分組資料業務是由MSC/GSN不同的網路節點實現的，WCDMA（R99）依然採用這種處理方式，將語音和資料分別處理。

在核心網側，為了支援高速資料業務，提高資料的傳輸速率，3GPP在核心網和無線接入網之間增加了ATM介面，即將2G中GSM的A介面與2.5G中GPRS的Gb介面用Iu介面替代。

基於3GPP的R99基本網路結構圖如圖1所示。

圖1 WCDMA R99 的網路結構和介面

R99核心網CS域將實現使用者能夠在任何時候、任何地點、任何服務網中獲得與在歸屬環境"看起來相同、感覺相同"的業務。在業務方面不僅要完全支援GSM Phase 2階段以上和GPRS的業務，還要對未來的業務進行支援，並且系統要提供與現有固定網一致的較高的服務質量。3G可以通過協商業務量和QoS特徵的方式支援高位元率的承載業務，還可以有效地支援突發和不對稱業務，支援 Internet接入、移動多媒體、多呼叫等業務。在應用方面，通過增強和綜合，提供定位服務和移動智慧業務等。

3G PS域就是3G的GPRS部分，其主要的功能實體包括SGSN、GGSN、CGF等。SGSN主要和UTRAN相連，負責移動使用者的移動性管理、接入控制、鑑權、路由選擇、地址翻譯和映像、資料包的中轉、流量控制、QoS管理等功能。GGSN則主要與外部資料網相連，作為GPRS的外部資料閘道器，它主要負責使用者和網路間分組資料包的封裝和中轉、訊息的傳遞、地址翻譯和映像和部分移動性管理工作。CGF的主要作用則是收集SGSN和GGSN的計費資料，傳送到計費系統中進行處理。

R99核心網PS域為移動使用者主要提供承載資料業務，包括點對點資料業務(PTP)和點對多點資料業務(PTM)，同時還支援補充業務和短訊息業務，提供以GPRS承載業務為基礎的各種電信業務，如網路應用業務。其中PTP又包括資料包型別的、無連線的PTP和虛電路型別的、面向連線的PTP業務，而面向連線的PTP為兩個使用者或多個使用者之間傳送多路資料分組建立邏輯虛電路(PVC)。

2. Iu介面：Iu_CS 和Iu_PS

從整個網路結構看，R99核心網與GSM、GPRS之間差異較小，主要差別是在無線資源網路（RNS）和核心網（CN）之間增加了Iu介面，相應地在有關協議層等方面進行了補充和改變。

核心網的CS域Iu介面部分稱為Iu_CS，PS域Iu介面部分稱為Iu_PS。Iu介面又分為Iu控制平面和Iu使用者平面，Iu控制平面傳送信令，Iu使用者平面傳送使用者資料。Iu_CS和Iu_PS分別對應於GSM的A介面和GPRS的Gb介面。Iu口的傳輸採用ATM，將ATM看作L1、L2技術，上層業務改變較小，主要是使用ATM的PVC作為承載。

圖2是Iu_CS的協議結構

Iu-CS與A介面之間的最大差別還是底層的差別。從圖2的協議棧可以看出，lu介面建立在ATM的基礎之上；而A介面的信令建立在七號信令的SCCP層之上。A介面採用64kbps的地面電路承載使用者面數據，而Iu在使用者平面採用ATM的AAL2適配協議承載使用者面數據，AAL2連線是由Q.2630.1協議動態建立；在控制平面上，對寬頻和窄帶信令都要實現。

同樣，對於Iu_PS介面，由於在核心網和接入網之間增加了Iu介面，有關協議和處理也進行了改變。底層主要承載在ATM的AAL5適配層上，物理層一般採用STM-1（155Mbps）的光介面。R99的PS域就是構建在IP之上，PS域的GTP隧道是採用IP承載的。圖3顯示的是Iu_PS的協議結構。

由於底層承載採用ATM技術，相應地增加了ATM適配層AAL5，AAL5主要完成上層信令到ATM信元的轉換，這是一個重要變化。RANAP主要是負責封裝和承載高層信令，並處理3G_SGSN和無線接入網之間的信令。GTP協議則對PTP分組資料協議的PDUs進行封裝。

三、 基於Rel 4/5的全IP網路

在WCDMA（R99）版本中，考慮到與現有GSM系統相容以及IP技術對實時業務支援不足的問題，核心網結構採用話音電路業務和資料業務分離。在Rel 4/5版本中，關於核心網網元有以下主要變動：

MSC的分化。可以將MSC分成兩個不同的實體：MSC Server和MGW（Media Gateway Function）。其中MSC Server和MGW分別負責處理信令和使用者資料，兩者組成了完全意義上的MSC。

HSS，是用於儲存使用者簽約資訊的主資料庫，2G中HLR可以認為是它的一個子集。它須完成GSM HLR的MAP功能和具有提供基於IP的信令介面的能力。

R―SGW，此信令閘道器主要完成基於Rel 4前網路上傳輸的七號信令和R99後網路上傳輸的IP信令之間的轉換。

T―SGW，是連線PSTN和3G核心網之間的信令閘道器。

MGW，是無線接入網UTRAN和3G 核心網之間的實體介面。同時是PSDN/ISDN網路和核心網之間的閘道器節點，具有回聲抑制、資源控制等功能。

圖4是基於Rel 4/5的網路結構，可以看出這樣的網路結構可以支援R99 CS域的終端。同固定網中PSTN正向與IP骨幹網結合的趨勢相一致，移動網將逐步與IP網路融合，IP將作為使用者語音、資料以及信令的統一載體。

圖4 基於Rel 4/5的網路結構

全IP網路的特點是：（1）網路結構是基於分組技術，以便同時實現實時和非實時業務；（2）網路結構基於演進的效能加強的GPRS網路；（3）所有的IP介面和相關的網路介面應支援實時多媒體業務；（4）IP用於所有資料和信令的下層傳輸。

通過在IP網上構建邏輯獨立的信令處理伺服器處理控制信令（相當於MSC/SGSN的信令處理能力），構建業務應用伺服器提供業務，從而實現"業務/控制/交換/適配"的邏輯分離。整個網路結構分為五部分：行動網路；同時支援UTRAN和GPRS技術的移動接入網路，以及其它方式的接入系統；GPRS網路；呼叫控制；連線外部網路的閘道器。全IP網路是通訊發展的趨勢，只是目前技術尚未完全成熟，難以馬上實施。一旦VoIP和IP QoS技術成熟，即可在IP上實現語音、資料的統一傳輸，實現行動網路與IP網路的統一。全IP網路是第三代行動網路的發展趨勢，目前可以通過語音/資料一體化平臺構建3G核心網路，實現向全IP網路的平滑過渡。

WCDMA R99核心網

WCDMA R4/5核心網

構成MMS業務系統的主要網路單元如下圖所示：

MMSC（多媒體訊息業務中心）是整個系統的核心，它完成對MM的儲存和處理，包括訊息的輸入輸出、地址解析、通知、報告等等，它由MMS中繼伺服器MMS Relay 、MMS Server、User DB、Message Store共同組成。

WAP閘道器，因為SMS的傳輸通道對於MMS來說太窄了，所以MMS使用WAP的WSP作為傳輸協議，因此需要一個WAP閘道器連線MMSC和無線WAP網路 。

MMS Redirector（MMS重定向器）：全網範圍內會有若干個MMSC，它們的URL地址是唯一的，MMS重定向器就是負責傳送者使用者歸屬MMSC路由查詢功能的網路實體 。

ENUM-DNS（號碼域名解析器）：解析接收方使用者歸屬的MMSC的地址，接收MMSC傳送的查詢請求，查詢接收者地址對應的歸屬MMSC的URI地址，並返回給MMSC，由MMSC將訊息發往該使用者歸屬MMSC伺服器。

《通訊行業求職寶典》

• 6.1 通訊行業基本知識
• 6.2 通訊行業常用英語