语音通信组网原理介绍.docxVIP

通信的三大要素：终端，通信链路，节点设备人面对面通话的过程：你的口对他的耳朵，我的耳朵听你的口里发出声音。对每个人来说，听和说是独立的事件。同样贝尔发明电话机最初是点对点通信的：用4根线完成电话的通信。这有个问题是若甲要连其他很多用户，就需点对点连接很多，造成资源浪费和效率低下，为此引出交换机的概念，连接多个用户，交换机来实现连接的功能。星型结构以中央节点为中心，并用单独的线路使中央节点与其他各节点相连，相邻节点之间的通信都要通过中心节点。交换机位于星型组网的中心点，各个终端话机是星型组网的外围点.底层的中心点在其上级中心点看来就是外围点。用一个快递的网络来说明。同样电话通信网也有类似的结构，见下图：这是一个交换机局内的通话情况，要是局间的通信同样采用星型组网，收发四线的做法，通信节点完成对涉及通信链路的连接。对应我们的无线通信设备也类似的结构双星型组网移动组网： 所以通信过程就是终端发起，建立一条到一个终端的通信链路，由节点连通所经过通信链路，把要传递的信息相互传递到另一端。移动通信的特点，终端的无线接入性，移动性和漫游性。固定电话通过电话线决定是那个终端号码，移动通信通过sim卡决定是那个号码，sim卡插在那个终端上，那个终端就是那个号码。手机通过周期性注册告知核心网它在线，在那个小区。为了组成一个不中断业务的网， 必须在物理上布置多个基站，每个基站覆盖一定区域，相邻的区域基站配置邻区，并在广播消息中通知终端，终端在信号弱的时候，注册到信号强的区域，做通话业务时，终端会切换业务到无线条件好的小区里。由于终端的可移动性，要找到终端，要引入寻呼的概念，即基站下行链路有一个专门的广播信道，用来发寻找某一个用户消息。终端需要监听这一信道的消息，有找自己消息的话，终端就发应答消息。为了方便寻呼，引入位置区的概念。每个基站都划分一个位置区，基站的广播消息里有位置区的数据，和相邻位置区的地址，终端在该位置区开机，要告知核心网自己的位置区，并每隔一定周期（如一个小时）向核心网发送一次告知自己位置的消息。当终端移动时，终端检测到有好的相邻位置区出现时，终端会发变更一次自己的位置区数据，告知核心网自己的位置区发生变化。当有人拨打该终端时，核心网会向对应的位置区发出寻呼消息，来提高寻呼的效率。终端接入网络的过程，首先终端插入的sim卡上，写有imsi，ki，加密算法a3和a8，其中imsi是15位号码组成是MCC 移动国家码(中国的MCC规定为460)+MNC 移动网络码(移动为01)+MSIN用户识别，imsi 的前五位称作plmnid，和基站的广播消息里plmnid相同，用来区别运营商。ki是32位16进制的参数值，用来配合鉴权算法来进行鉴权。imsi是写在sim卡上的一个号码，无线网络用imsi标识一个终端，imsi在一个网络里是唯一的，不能重复。Imsi对应一个手机号码msisdn，就是我们常说的手机号码。Imsi共15位，前五位plmnid用来标识国家和运营商号码。若46001,460是中国，01是中国移动。后面是地区号码和用户号码。我们说的手机号和imsi在无线核心网有个对应关系，如460010123456500对无线网络内部标识一个手机，用imsi，所有的消息全部用imsi关联，呼出到用imsi对应手机号码，把手机号码发呼叫参数里去。被叫显示手机号码。呼入时由号码映射到imsi，无线网络系统里用imsi标识终端，标识相关的呼叫消息。基站的广播消息里plmnid特征，频道特征，相邻小区特征等等，手机开机后，首先根据imsi前五位所属的plmnid确定提供服务的运营商信号，查找对应广播消息，然后把频道调整到广播的频率，接入对应服务商，然后核心网要对sim卡的合法性进行鉴权，鉴权的过程是核心网发一串随机数给终端，终端根据sim卡上的ki和算法计算后得出一串数据，回发给核心网，核心网上有和sim上相同的ki和算法，得出的数据进行对比，通过后，鉴权完成，手机在核心网上注册成功，核心网上记录手机的位置区，并有手机对应号码的业务权限。手机通话的过程，手机终端首先发一个业务请求，核心网要对手机进行指配-CM业务请求-鉴权加密-业务建立-信道支配-信道支配完成-摘机进入通话-通话结束业务释放-控制链路释放等。其中业务建立就是手机上报被叫号码，核心网根据被叫号码来确定手机是否有权限进行呼叫，当被叫是本网手机号码时，核心网首先确定根据手机号码和imsi的对应关系找到被叫的位置区，然后先向位置区发paging消息，被叫手机响应paging后，核心网向主叫发振铃消息，向被叫发送主叫号码，并开始被叫振铃，等被叫应答后，一条从主叫到被叫双向语音通道被打通，双向语音流开始发送。总结一下，通信过程就是通信发起建立两个终端的通信链路，通信