夜光:计算机网络笔记(四十)

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夜光序言:

 

世人皆叹解语花,不知为谁花解语。 

都说戏子无情,可谁知。戏子入戏,只为与你相守至枉然

 

 

 

 

 

 

 

 

 

正文:

蜂窝网中的移动性管理

GSM 采用了一种间接选路方法,首先将通信者的呼叫选路到移动节点的归属网络,再从那到达被访网络。在 GSM 术语中,移动主机的归属网络被称作该移动主机的归属公共地域移动网络。移动用户向某个蜂窝网提供商订购了服务,该蜂窝网就成为了这些用户的归属网络。被访问的网络,直接称其为被访网络,是移动用户当前所在网络。

.归属网络维护一个称作归属位注册器的数据库 HLRHLR 包括每个用户的永久蜂窝电话号码以及用户个人概要信息。HLR 也包括这些用户当前的位置信息。

.被访网络维护一个称作访者位置注册器 VLR 的数据库VLR 为每一个当前在其服务网络中的移动用户包含一个表项,VLR 表项因此随着移动用户进人和离开网络而出现或消失。


VLR 通常与移动交换中心(MSC)在一起,该中心协调到达或离开被访网络的呼叫建立。

在实际中,一个 ISP 的蜂窝网络为其用户提供归属网络服务,同时为在其他 ISP 的客户 提供被访网络服务,前提是他们有合作关系。


1 对移动用户呼叫的选路

 

一个呼叫如何定位到被访网络中的一个移动用户呢?步骤如下:

1)通信者 A 拨移动用户 B 的电话号码。该号码本身并不涉及特定的电话线路或位置,号码中的前几位数字能够判别移动用户的归属网络。呼叫从通信者 A 通过公共交换电话网达移动用户 B 归属网络中的归属 MSC。这是呼叫的第一步。

2)归属 MSC 收到该呼叫并查询 HLR 来确定移动用户 B 的位置

在最简单的情况下,HLR 返回移动站点漫游号码 MSRN。注意到这个号码与移动用户的永久电话号码不同,后者是与移动用户的归属网络相关联的,而漫游号码是短暂的;当移动用户进入一个被访网络后,会给移动用户临时分配一个漫游号码。

如果 HLR 不具有该漫游号码,它返回被访网络中 VLR 的地址。在这种情况下,归属 MSC需要查询 VLR 以便获取移动节点的漫游号码。


3)给定一个漫游号码,归属 MSC 建立通过网络到达被访网络的 MSC,这是呼叫的第二步。

至此呼叫已经完成,从通信者到达归属 MSC,再从归属 MSC 到达被访 MSC然后到达为移动用户提供服务的基站

在第二步中,HLR 如何获得有关移动用户位置的信息?

当一个移动电话切换或进人一个由新的 VLR 所覆盖的被访网络以后,移动用户必须向被 访网络注册,通过在移动用户和 VLR 之间交换信令报文来实现注册。访问 VLR 随后又向移动用户的 HLR 发送一个位置更新请求报文。这一报文告知 HLR 可以用来联系移动用户的漫游号码,或者 VLR 地址(随后可以查询它以获取移动号码)。作为这个交换的一部分, VLR 同样从 HLR 那里获取移动用户的信息,以及确定被访网络应该给予移动用户什么样的服务。


2 GSM 中的切换

 

移动站点在一个呼叫过程中,将其关联从一个基站改变到另一个基站,这时就出现了切 换(handoff)

移动用户的呼叫在切换前通过一个旧基站选路到该移动用户,而在切换以后它经过另一 个新基站选路到移动用户。注意基站之间的切换不仅导致移动用户向/从一个新的基站传输/ 接收信号,而且导致正在进行的呼叫从网络中的一个交换点到新基站的重选路。

假设新旧基站共享同一个 MSC,并且重选路发生在这个 MSC

导致切换的发生包括:

①当前基站和移动用户之间的信号减弱,使得该呼叫有被中断的 危险;

②一个蜂窝处理的呼叫太多而变得过载。可以通过将一些移动用户切换到邻近不太拥 塞的蜂窝中,使这种拥塞得到缓解。

在与一个基站相关联期间,移动用户周期性地检测来自其当前基站和临近它可以“听得 到”的基站的信标信号强度。用户以每秒 1-2 次的频率将这些测量报告给当前基站。根据这些测量值、临近蜂窝的移动用户的当前负载以及其他因素,由旧的基站发起 GSM 中的切换。

当一个基站决定切换一个移动用户时所包括的步骤:

 

1) BSS 通知 MSC 即将要进行切换;

2) MSC 开始建立路径到新 BSS

3) BSS 分配并激活无线信道给移动用户;

4) BSS 告诉 MSC, BSS 已经就绪;

5) BSS 告诉移动用户切换到新 BSS

6) 移动用户, BSS 交换信令激活新的信道;

7) 移动用户通过新 BSS MSC 发送切换完成报文. MSC 重新路呼叫;

8) MSC-BSS 资源释放。

GSM 定义了锚 MSC 的概念。锚 MSC 是呼叫首次开始时移动用户所访问的 MSC,它因此在整个呼叫持续过程中保持不变。在整个呼叫持续期间,不论移动用户进行多少次 MSC 间转换,呼叫总是从归属 MSC 选路到锚 MSC,然后再到移动用户当前所在的被访 MSC

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