GSM原理及其网络优化
用户转换为数据通信。 实际上，以上对不同种类的承载业务所支持的用户应用阐述也就是各种承载业务在定义 上的差异点。
1．2-3．2话音业务
话音业务是GSM提供的最重要的业务，它为GSM用户和其它所有与之连网的用户之’ 间提供双向通话。随着ISDN的发展，数据业务将在电信业务中占据越来越大的比例，但对 于移动通信系统而言，话音业务仍然是最重要的服务。固定电话线路并非随处可得，而能随 身携带的移动电话正使蜂窝移动电话成为人与人之间一种重要的通信手段。
根据GSM的专用术语，紧急呼叫是由话音业务引伸出的一种特殊业务。它允许用户通 过一个简单的固定步骤使电话接入紧急服务部门，如警察局或消防队，接入过程简单而统一。 紧急呼叫业务优先于其它业务，在移动台没有插入SIM卡或用户处于锁定状态时也可接通 紧急服务中心。由于我国各紧急呼叫中心尚未连网，因此我国目前使用的移动台在紧急呼叫 时虽然是按欧洲标准拨112或SOS，但系统将回送提示录音指导用户拨不同的号码来呼叫不 同的紧急服务中心。
另一项从话音业务中派生出的业务是语音信箱业务。GSM规范中并没有将这一业务单 独作为一种业务，但许多运营部门都将这种服务作为基本服务。当电话无法接通或是主叫用 户直接接入话音信箱时，这种业务可以实现将话音存储起来，事后再由被叫的移动用户提取 的功能。
1．2．3．3数据业务
GSM规范在制定时便按照ISDN模式为用户提供各种数据业务。目前，提供给固定用 户和ISDN用户的大部分数据业务GSM都能提供，包括公用分组交换数据网(PSPDN)所 提供的业务。在无线传输允许的条件下，GSM技术规范中列举了35种数据业务，可以适用 于不同的场合。
数据通信可以按照通信者的不同或是端到端信息流的性质或传输模式来划分。GSM规 范中不能提供所有的描述，但可以按照通信者的类型来进行分类。在GSM规范中，所有的 数据服务均作为特殊项目提出。GSM用户可以和PS'I’N用户相连接，所用的标准有V．21， v．22，v．22bis等。GSM用户也可以与ISDN用户相连接，关键问题在于两者速率的适配。 此外，GSM用户间以及GSM用户同分组交换数据网用户、电路交换数据通信网用户之间都可以建立连接，其互连协议可参考GSM有关规范。 1．2．3．4．短消息业务
上面提到的各种数据业务只是简单的将用于固定用户的业务扩展到GSM移动用户，但 实现这些业务所用的笨重的终端并不适用于真正的移动环境。针对这种情况，GSM提供了 一种类似于寻呼业务的短消息服务，移动台被设计成可用于通话又可用于寻呼，使用户可以 用GSM移动台来传递一些简单的消息。
GSM可以提供传送点到点短消息的服务，包括发送往移动台(SM'IL—MT)和从移动台 接收(SM'I—MO)。系统通过GSM系统中一个相对独立的实体短消息业务中心实现这两 种服务。点对点短消息的发送和接收应在处于呼叫状态或空闲状态时进行，由控制信道转送 短消息业务的消息。 另一种短消息服务是“广播短消息’’，即系统周期性的对蜂窝中所有的用户广播数据信 息。广播短消息也是在控制信道上传送，移动台只有在空闲状态下才可以接收广播消息。 1．2．3．5补充业务
补充业务修改和添加了基本业务，它主要是允许用户能够选择网络对其呼叫的处理以及 通过网络为用户提供信息，使用户能更充分的利用基本业务。
GSM所提供的补充业务共8大类，下面分别简要介绍如下：
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1．号码识别类补充业务
此类补充业务主要是为用户提供有关呼叫号码识别的功能选择，具体包括主叫号码显示 (CL,IP)，主叫号码拒绝显示(CLIR)，恶意呼叫识别(MCI)等。 2．呼叫提供类补充业务
此类业务为用户处理来话呼叫提供了功能选择，使用户可以根据需要处理来话。具体包 括无条件呼叫前转(cFu)，遇忙前转(CFB)，无应答前转(CFNRY)，不可及前转(CFNRC) 等。
3．呼叫完成类补充业务
此类业务主要是为已经建立了呼叫的用户提供呼叫中对通话进行处理的选择。主要包括 呼叫等待(CW)、呼叫保持(HOID)等。 4．多方通信类补充业务
这类业务支持用户同时与多个用户进行通话，主要有三方通话(3PTY)和会议电话 (CONF)两种。
5．集团类补充业务
这类业务的代表是闭合用户群(CUG)，它可以将一些用户定义为用户群，实现对用户 群内部通信和对外通信的区别对待。 6．计费类补充业务
此类业务包括计费通知(AOC)、对方付费(REVC)等。 7．附加信息传送类补充业务
用户至用户信令(uUS)支持移动用户通过信令信道的透明传输在呼叫建立的不同阶段 向对方用户发送或接收有限的用户信息。 8．呼叫限制类补充业务
此类业务为用户实现呼叫限制提供了多种选择。具体包括限制所有出局呼叫(BAOC)、 限制所有入局呼叫(BAIC)、限制拨叫国际长途(BOIC)、漫游时限制所有入局呼叫 (BAIC—ROAM)等。值得注意的是，此类业务在使用时一般都有密码控制。 1-3 GSM系统的编号计划
GSM系统是一个十分复杂的通信系统，它包括众多的功能实体和繁杂的实体间、子系 统间及网络间的接口。为了将一个呼叫接续至某个用户，系统需要调用相应的实体，因此要 实现正确的寻址，编号计划就显得尤为重要。由于GSM。系统的业务类似于ISDN网的延伸，因此GSM系统采用了CCIT'I’建议中的“网号”编号方案，即将GSM系统作为一个电话网的独立编号方案，此时的PLMN相对于PSTN完全独立，其各种号码也就完全独立于PSTN。下面我们依次对GSM移动通信网中的各种号码进行介绍。 1．3．1移动用户号码(MSISON)
MSISDN指主叫用户为呼叫GSM移动用户所拨的号码。一个移动台可以分配一个或多个MSISDN号码。其组成如图1-3所示。
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其中：
(1)CC：国家码。即移动台登记注册的国家码，中国为86。
(2)NDC：国内网络接入号码。中国移动网为135~139，联通网为130~131。 (3)sN：用户号码。采用等长8位编号计划，具体号码分配由运营公司决定。 1．3．2国际移动用户识别码(I MS I)
为了在GSM系统中，每个用户都分配有一个唯一的IMSI，此号码在整个GSM系统中 有效，用于用户身份的识别。它的组成如图1—4所示。
其中：
MCC--移动国家码。唯一的识别移动用户所属的国家。中国的MCC为460。
MNC--移动网号，识别移动用户所归属的移动通信网(PLMN)。中国移动的MNC为 00，中国联通为01
’ MSIN--移动用户识别码，唯一地识别某一移动通信网中的移动用户。 NMSI--国家移动用户识别码，由MNC与MSIN组成。 1．3．3临时移动用户识别码(TMSl)
考虑到系统的安全性，GSM系统提供了在空中接口传递TMSI代替1MSI的保密措施。 TMSI由VLR为来访的移动用户在鉴权成功后分配，它是一个由VLR自行分配的4字节的 BCD编码，仅限在VLR管辖区内代替IMSI临时使用，且与IMSI相互对应。 1．3．4移动用户漫游号码(MSRN)
MSRN是在呼叫接续时由VLR临时分配给移动台的一个号码，用于GSM网络在接续 时的路由选择。它同时也可以作为SCCP的全局码(GT)地址来寻找被叫用户当前所在位 置。MSRN的组成与MSISDN类似，最大为15位数字。 1．3．5位置区识别码(LAI)
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位置区是指移动台可任意移动而不需要进行位置更新的区域，它可由一个或若干个小区 组成，为了呼叫移动台，系统在一个位置区内所有基站同时发寻呼信号。位置区识别码LAI 用于检测位置更新和信道切换的请求，其结构如图1—5所示。
其中：
MCC、MNC与IMSI中该部分相同。
LAC是位置区号码，用于识别GSM网络中的一个位置区，它可以由运营部门自定。 1．3．6全球小区识别码(CGI) ．
CGI是在所有GSM PLMN中用做小区的唯一标识，是在位置区识别号LAI基础上加上 小区识别号CI构成，其结构如图1-6。
图中LAI同上。
CI是可由运营部门自定义的小区识别号码，是一个2ByteBCD编码。 1．3．7基站识别色码(BSIC)
BSIC用于识别相邻国家的相邻基站，是一个6bit编码，其组成如图1—7。
NCC为PLMN色码，主要用于区分国界两侧的运营者(国内用于区别不同的省)。
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BCC为基站色码，由运营者自行设定，用来唯一识别相邻的采用相同载频的不同BTS。 1．3．8国际移动设备识别码(1 ME 1)
IMEI唯一识别移动台，是一个15位的十进制编码，如图1—8所示，它由四部分构成。
具中：
TAC：6位，型号批准码，由欧洲型号认证中心分配。
FAC：2位，工厂装配码，由厂家编码，表示生产厂家及装配地。 SNR：6位，序号码，由厂家分配，用于识别每个设备。 SP：2位，备用码。
1．4 GSM系统的移动网络功能
GSM系统能够提供四大类移动网络功能，包括支持通信业务的网路功能，支持移动性 管理的网络功能，支持安全性管理的网络功能和支持呼叫处理的附加网络功能，这使得GSM 系统在移动网络功能方面大大优于先前的模拟蜂窝移动通信系统。 1．支持通信业务的网络功能
这是GSM系统最基本的网络功能，它支持系统的基本业务和补充业务，保证系统用户 间通信的建立。它支持呼叫的建立和释放、寻呼、信道分配和释放等呼叫处理过程和对附加 业务的激活、去活、登记、删除等业务操作过程。 2．移动性管理网络功能
这项网络功能支持处理由于用户的移动性带来的一系列问题，主要包括三个方面：位置 更新、切换和漫游。这项网络功能将在第3章进行详细介绍。 3．安全性管理网络功能
移动通信中最重要的通路是空中接口，由于它的开放性所带来的不安全因素使GSM系 统的安全性管理功能显得尤为重要。GSM系统在安全性管理方面设计了许多方法来保护空 中接口信息的安全，这项网络功能支持移动用户鉴权，移动用户识别的保密，用户数据的保 密及信令数据的保密等安全措施。 4．支持呼叫处理的附加网络功能
这项功能支持呼叫重建、排队、非连续接收等附加网络功能。 1．5 GsM网络优化
1．5．1 网络优化的概念
目前GSM网正处于飞速发展阶段，仅仅几年时间已具备相当的规模。因此加强网络优 化，搞好运行维护是提高移动通信网络质量的关键。一个完善的网络往往需要经历从最初的 网络规划、工程建设投入使用，到网络优化的历程，并形成良性循环。 网络优化工作是指对正式投入运行的网络进行参数采集、数据分析，找出影响网络运行 质量的原因并且通过参数调整和采取某些技术手段，使网络达到最佳运行状态，使现有网络 资源获得最佳效益，同时也对网络今后的维护及规划建设提出合理建议。网络优化主要包括 无线网络优化和交换网络优化两个方面。 系统的无线部分具有诸多不确定因素，它对无线网络的影响很大，其性能优劣常常成为
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