4 GＳM全球移动通信系统的工作过程
4.１移动台的位置登记
４．１．1 第一次登记
当移动台开机后,在它所处的小区,通过空中接口搜索BCCH（广播控制信道)，内含有位置区域识别码(ＬＡI)信息（在GSM９０0规范中定义小区分配编码占用1６bit)，这个信息在BCＣH上规则的广播,以便手机知道自己目前的位置小区。ＢCＣH是个小容量信道，每0.2３5 Ｓ传一个23字长的消息。移动台依靠收到的频率校正本身的频率,通过同步信息校正本身的信号,锁定到一个正确频率上，从该频率的信道上接收寻呼信号和其它信息。
假如此MS在寄存器中找不到LＡI，它就向该业务区的MSＣ／VＬR发送位置更新请求消息,通知网络它是此位置区的新用户。此消息经BSS到MSC，最后到ＶLR。VLR对消息中含有的国际移动用户识别码(IMSI)或临时移动台识别码（TＭSI）以及位置信息进行分析。此时MSC／ＶLR就认为该MS被激活,在其数据字段中做“附着”标记,这个标记与I ＭSI有关。MＳC/ＶＬＲ向HLR发送位置更新请求信息。ＨLR位置更新操作完成后，向VLＲ发送位置更新接受消息。最后由ＭＳC向ＭS发送位置更新证实信息，这个过程就算完成,至此MS已在ＨLＲ和ＶLＲ中注册登记。
4.１.2 分离与附着程序
当一个MＳ被激活时,对MＳ标有“附着”标记(IＭSI标志)；当MS关机时，有IMＳＩ分离程序能使ＭS通知网络该移动用户为无效用户，此后不再发送寻呼此ＭS的消息。因此分离与附着程序都与ＩMSI有关。
当MS关机时，ＭS向网络发送的最后一条消息是处理分离请求消息,MSC/VLR收到“分离”消息后，就在该ＭS对应的ＩMＳＩ上作“分离”标记。归属位置寄存器（HL Ｒ）并没有得到这个分离消息，只有拜访位置寄存器（ＶLR）已“分离”信息作了更新。当MS再开机时，若它仍处于发送分离消息时的位置区，则只要完成附着程序即可；若不在原位置区，它仍要执行位置更新程序。
4．２移动台的漫游与位置更新
4.２.1 漫游的解释
对于处在开机但空闲状态下的ＭS,它要不断地移动，在某一个时刻它被锁定于一个已定义的无线频率上，即某个小区的ＢCCH载频上。当MS向远离此小区的方向上移动时,信号强度就会减弱，当它移动到两个小区理论边界附近的某一点时,ＭS就会因原来小区的信号太弱而决定转到附近信号强的新的无线频率上。为了正确选择无线频率，ＭS要对周围的邻近小区的BCCH载频的信号强度进行连续测量，当发现新的BTS发出的BCCH 载频信号强度优于原小区时，MS就锁定于这个新的载频上，这就是移动台的切换。MS所接收的BCCH载频的改变并没通知给网络。
移动中的ＭS，由于接收信号质量的原因，通过无线空中接口不时地改变与网络的连接,这种能力就称为漫游。
４.２．２移动台的位置更新
位置更新过程是由MS引发。在GＳM系统中有三个地方需要知道位置信息，即ＨL Ｒ、ＶLR和MＳ(或ＳIM卡)。当这个信息发生变化时,需要保持三者的一致。ＭＳ开机后就会对周围进行测试,并连接到接收性能最好的广播信道上。如图4-1所示,移动台所处的区有三种情况:
①在同一位置区内的不同小区(特征:属于同一BSC）(如图中A)
其锁定的ＢＣCH载频不同,但没有位置区的变化,无需位置更新。
②在同一业务区的不同位置区(特征：属于同一ＭSＣ）(如图中Ｂ）,
当MS从ＬA1向LA２移动时,信号强度会减弱,当它移动到边界附近某一点时,ＭS就会因原来小区信号太弱而决定转到邻近信号强的新的无线频率上。为了正确选择无线频率,MS要对周围的邻近小区的ＢCＣH载频的信号强度进行连续测量,当发现新的ＢTS发出的BCCH载频信号强度优于原小区时,MS就锁定于这个新的载频上（小区选择的规则主要来自无线传播条件,以达到最佳传输质量为目的。一个正常业务状态的MS，收听由业务小区广播的频率表，从中获得同一PLMN（公用陆地移动网）中邻近小区的标志信道（ＣCCH),MＳ逐一与这些标志信道同步,以解调出每个ＢCCH上的信息，从中可以确定ＰLMN和位置区(LA)标志以及各种无线参数。MＳ对允许接入的小区计算其无线环境并与当前环境比较，这些处理是与当前小区寻呼信道的接收并行的。当MS在同一ＬＡ内发现一个更好的小区时,就切换到这个小区并收听新小区的寻呼信道，同时监视新的标识信道表。位置区的变化要通知网络的MSＣ,MS要求接入网络来进行MSC/VLR内的位置更新。此时，VLR中MＳ的位置就由原来的LA1改为LA２。
③在不同业务区（特征:属于不同MSC）(如图中C)
MS的业务区改变必须通知网络,以便能找到漫游的移动台,MS开机后就得报告网络它目前所处位置。当它锁定在新的BＣCH的载频上,并在BＣCH消息中得知此时它所处的位置区及所属业务区。首先ＭS向网络发出位置更新请求，此信息通过空中接口传到LA1的ＢSC，再由它传送到新的MSC。第二步是由新的MＳC向ＨLR发送位置更新请求信息。从HLR向新的MSＣ发回位置更新请求接受，这个消息通过ＬA１所属的BSC到新小区的BＴS,再通过空中接口传送给MS，这就是位置更新证实。此时ＭS已在新的MSC业务区，它必须删除旧的MSC中的位置信息,否则它的位置就有两处,无法准确找到它。此时由HＬR向旧的ＭＳC发送位置删除信息，旧的MSC得到此信息后,在ＶＬR删除此移动用户的位置信息，并向ＨＬＲ报告位置删除接受，至此，MS已属新MSC／VＬＲ中的一个用户。
4．３移动台的切换过程
切换处理分成几个级别:
BTS内的切换类型由BTS自主决定;
BTS之间、BSC之内的切换由BＳＣ决定；
ＢSC之间、MSC之内的切换由MSＣ处理；
MSC之间的切换由GMSC决定。
ＢSC与ＭSＣ之间的接口协议称为ＢSSMAP(BSS管理应用部分)，用以支持各种连接处理和切换过程，其承载方式是A接口上的CSS.7信令协议。BTS与BSＣ之间的协议称为RSM（无线分系统管理)，用于支持分配传输路径和测量报告处理,其承载方式是Abitｓ接口上的LＡPD信令协议。BＴS与MS之间的协议称为RIL3—RR(无线接口第三层ＲR协议）,它只是整个第三层实体的一部分,用于支持无线连接处理和测试报告处理，其载体是Um接口上的LapDm信令协议。除此之外，还有邻近MSC之间交换消息的协议，称为MＡＰ／Ｅ（移动应用部分—E )，它只是ＭAＰ的一部分，用于支持ＭSC之间的交换处理,其承载是ＭSC之间的CSS.7信令系统。
越区切换是指移动台正处在呼叫建立状态或忙状态下的无线信道转换过程。移动台从一个小区移动到另一个小区,两小区的无线频率是不相同的,若想要维持通话，MS的频率必须改变，即从一个小区的一个无线频率下的一个时隙转换到另一个小区的另一个无线频率上,并占有它的一个时隙。
切换是由网络决定的。通话中的移动台从一个小区移动到另外一个小区，这个小区可能是同一业务区的同一BSC管辖下的小区；也可能是同一业务区不同BSC管辖下的另一小区；还可能是不同业务区中的另一小区。根据这三种不同情况要进行不同的操作。
4.3．1 BSC内的切换
这是最简单的切换过程。BSC根据ＭS和BＴS的测量报告，经分析处理后，确定此时MS所在区,即MS报告中最强信号的小区。BSC与新小区的BTＳ建立链路，并在新小区中给MS分配一个TCH供ＭS切换后使用。MＳ切换后,BＳC向MSC报告，MS由A点移动到B点的情况，此时ＭS仍属BSＣ1管辖。ＭＳ在切换后继续测量周围小区的信号强度,并接收新小区的信息。
４.３.2同一业务区不同BSC之间的切换
移动台从B点移动到Ｃ点就属于这种切换，此时ＭＳ已跨越两个BSC，即从BSC1到BＳＣ2。
切换过程如下：首先是MS向原来的ＭSC1报告其测量结果。经ＢＳＣ1的分析处理,得知MS所到的小区属BＳC2管辖，做出切换判决,向MSC发切换请求。MSC与ＢSC2建立新路径到BTＳ(新小区）,即MSC向BSC2发出切换请求。BSＣ２收到切换请求消息后，与新的BTS建立链路，为MS提供切换用的新TCH，即允许切换，ＢＳC2向MSC发出切换请求证实。此时MＳC向原来的ＢSC1发出执行切换命令，经ＢＴＳ到MS。MS切换后，送出切换完成消息到BSC2，即MＳ与MSC2建立通路。BSC2向ＭSC报告切换完成,送出MＳ接入新TCH信息到ＭＳＣ。MSC向ＢSC1发出清除命令,释放原来MＳ的信道。BSC1完成信道释放后向MＳC报告清除完成。
MS到达一个新的位置区后,要继续测量周围小区的信号强度，同时接收BSC2的有关信息。位置区发生变化时，它还要进行位置更新。
4.3.３不同业务区之间的切换
MS从C点移动到D点就属于这种切换,即从MSCＡ，动到MSC B,这是最复杂的切换情况,要进行多种信令的传递过程才能实现。当主呼ＭSC(MSC A）发送执行切换消息给另一个MSC（ＭSCＢ)时,消息中包含MSC B分配无线信道的部分参数，并应标明呼叫所切换到的基站（ＢS)。当该基站完成无线信道分配,并且MSC B从其相关ＶＬR取回切换号码后，MSＣB将返回MＳC A无线信道应答消息。切换号码用于将呼叫从MSＣA接续到ＭSC 。
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