GSM网络结构传统及软交换
GSM系统概述
同频小区
D3
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常见3种小区： 宏蜂窝小区 微蜂窝小区 微微蜂窝 蜂窝小区主要特点： 无线频率资源再用 越区自动切换 漫游
HLR：寄存用户的鉴约信息，如补充业务、鉴权参数， 此外还有MS的位置信息和IMSI，ISDN码等。
AUC:与HLR相连，是向HLR提供出于安全原因而使用 的鉴权参数和密钥。即三参数组。
在用户的移动台包括两部分，一部分是用户识别卡
（SIM），它寄存用户的鉴约信息，没有SIM卡，MS
不能接入GSM网络，但是当用于紧急业务时除外。另 一部分是用户设备（即话机，也可以使用另一个话 机），这样为防失窃，系统配置了EIR，用来检验设备 的合法性，可以禁止末经批准的话机设备使用。用户 权与用户设备是分开的，用户设备只是一台有权收发 信机，用户可以买卡租机，这也是一种新的业务。
1986年在巴黎对8个建议系统进行了现场 实验
1987年5月GSM成员国就数字系统采用 窄带时分多址TDMA、规则脉冲激励线性 预测RPE一LTP话音编码和高斯滤波最小 移频键控GMSK调制方式达成一致意见。 同年，欧洲17个国家的运营者和管理者 签署了谅解备忘录（MoU），相互达成 履行规范的协议。与此同时还成立了 MoU组织，致力于GSM标准的发展。
GSM网络介绍
中国移动肇庆分公司（网络维护中心）
交换网络子系统---HLR和VLR
激情工作，健康生活！
中国移动肇庆分公司（网络维护中心）
网络设备
BY202
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BY501
中国移动肇庆分公司（网络维护中心）
操作维护子系统
操作维护子系统是运营商对网络进行监控和操作维护 。
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GSM系统的组成
• GSM系统由以下四部分组成： –移动台 –无线基站子系统 –交换网络子系统 –操作维护子系统
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GSM系统结构
从关口局的路由统计看移动到联通G网的忙时呼叫接通情况：
无线基站子系统
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交换网络子系统-AUC
AUC：Authentication Centre鉴权中心 鉴权的作用是保护网路，防止非法盗用。
AUC用于产生为确定移动客户的身份和对呼叫保 密所需鉴权、加密的三参数(Rand、Kc、Sres)。
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交换网络子系统
移动台 操作维护子系统
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系统结构图
交换系统
ISDN PSPDN
CSPDN PSTN PLMN
SS
GMSC
AUC VLR MSC
HLR
EIR OMC 基站系统 基站系统信息传输
BSS BSC
BTS
MS
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GSM移动通信基本原理介绍
GSM发展简史
GSM移动通信基本原理
技术
2008年，发展达到了顶峰
竞争
发展
455
用户
加剧
1999，中国移动用户近5000万
需求
居世界第二
4
1994年，GSM进入中国
3
1991年，GSM系统在欧洲商用 移动通信跨入第二代
BTS (Base Transceiver Station)：
基站收发信台，实现移动通信系统与MS之间的无线通信
BSC (Base Station Controller)：
基站控制器，实现无线系统到交换系统的集线功能、无线资源管 理功能以及其它与无线相关的控制功能
HLR (Home Location Register)：
2
1989年：GSM标准生效
1
GSM发展简史
GSM移动通信基本原理
无线
通信
系统
GSM
PDC
3G
AMPS
D-AMPS
TACS
IS-95A
W-CDMA
NMT NTT
2.5G
CDMA2000
TD-SCDMA
GPRS
2G
IS-95B
1G
80s初
80s末
96年
2002年
时间
第二部分 GSM系统网络结构
GSM系统网络结构
✓ 快速随路控制信道（FACCH）
TCH/F随路控制信道（FACCH/F） TCH/H随路控制信道（FACCH/H）
专用控制信道（DCCH）功能
✓独立专用控制信道（SDCCH），双向，用于： 传送鉴权、业务信道指配信息；
2.4 GSM移动通信的网络结构
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图2-19 联通GSM网络与PSTN/移动GSM网络间互通组网方式示意图
2.1 GSM数字蜂窝移动通信系统
2. 省内GSM移动通信网的网络结构 省内GSM移动通信网由省内的各移动业务本地网构成， 省内设若干个移动业务汇接中心(即二级汇接中心)，汇接中 心之间为网球状结构，汇接中心与移动端局之间成星状网。 根据业务量的大小，二级汇接中心可以是单独设置的汇 接中心(即不带用户、全有至基站接口，只作汇接)，也可兼 作移动端局(与基站相连，可带用户)。省内GSM移动通信网 中一般设置两三个移动汇接局较为适宜，最多不超过四个， 每个移动端局至少应与省内两个二级汇接中心相连，如图220所示。任意两个移动交换局之间若有较大业务时，可建立 语音专线。
在呼叫移动用户时，根据所拨的移动用户电话号码，找 到该用户的IMSI号码，用IMSI号码来寻呼移动用户。
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2.1 GSM数字蜂窝移动通信系统
(3)移动用户漫游号码(MSRN)。 当移动台漫游到一个新的服务区时，由访问用户位置寄 存器( VLR)给它分配一个临时性的漫游号码，并通知该移动 台的原籍用户寄存器( H LR )，用于建立通信路由。一旦该 移动台离开该服务区，此漫游号码即被收回，并分配给其他 来访的移动用户使用。 移动用户漫游号MSRN，根据GSM建议，包括三个部分
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2.1 GSM数字蜂窝移动通信系统
各种号码的定义及用途如下。 (1)移动用户的电话号码(MSISDN ) 它是移动用户对外公开的电话号码。任何主叫用户要呼 叫GSM系统中的用户就要拨打该号码。MSISDN号码结构为 其中CC为国家号码，中国为86 ; NDC为网络接入号码， 有3位，中国移动的GSM网为139, 138, 137, 136, 135, 134;中国 联通的GSM网为132, 131, 130; SN为移动用户号码，采用等 长8位编号 移动用户号码存在归属位置寄存器HLR中。
一、GSM网络结构和接口
一、GSM网络结构和接口本部分内容包括：⏹GSM网络结构和相关接口⏹OSI模型，七号信令系统的层次结构对应。
（一）网络结构GSM的网络结构如图所示。
网元包括HLR、AUC、MSC、VLR、SC、BSC、BTS、MS、OMC等。
其中HLR/VLR 构成了一个两级的用户数据库系统，AUC是鉴权中心，SC是短消息中心，MSC是交换/互通的中心，BSC/BTS构成的无线子系统决定了网络的覆盖，MS是智能化的移动用户终端。
另外，OMC是操作维护中心，起始于各网元的操作维护平台，如OMC_R、OMC_S等，而后纳入网管。
网元功能HLR：归属位置寄存器，存储用户的签约数据和位置信息AUC：鉴权中心MSC：移动交换中心VLR：拜访位置寄存器，包含它所管辖区域内出现的移动用户的数据SC：短消息中心，存储转发短消息BSC：基站控制器BTS：基站，提供与移动台的空中接口MS：移动台OMC：操作维护中心GSM 系统网络构成接口 / 连接（二）接口和协议GSM网络是一个分布式的处理系统。
各个网元具有不同的功能，分布在各个地方，它们通过接口协议组成网络，配合工作，来完成网络的各种功能。
如用户移动性管理、电话业务、短消息业务等。
网元间的接口包括功能的分工界面，和实现功能所需的协议；或者说，网元间信息的交互，和信息交互引起的一系列动作。
各网元有自己的程序和DATABASE，象等待指令的机器人。
接收到信息、消息、人机接口命令时，执行对应的动作。
这个’’动作’’由它内部的程序和DATABASE 决定。
在空中接口的BCCH中，BTS用广播的方式向移动台发送信息。
大部分的情况下，网元间的信息交互是用点到点的消息交互来实现的。
GSM网络接口【1】BTS－MS ：空中接口【2】BSC－BTS：A _bis接口，多采用厂家内部协议。
【3】MSC－BSC：A接口，BSSAP协议。
【4】MSC－VLR：B接口，内部协议。
【5】MSC－HLR：C接口，当移动台被叫或向移动台发送短消息时，入口MSC询问移动台的HLR，以获得MSRN。
GSM系统网络结构简介
GSM 系统网络结构简介GSM系统的出现GSM的全称是Global System for Mobile communications。
由于欧洲移动通信发展迅速，出现了不同制式的移动通信系统，互相之间不兼容，带来了不便。
为解决这一问题，欧洲各国共同制定了统一的GSM移动通信标准，GSM系统在欧洲的全面采用，使GSM移动用户可以在各国之间漫游GSM的诸多优点也使得它在全球范围内被采用。
使用标准开放式接口模拟系统的接口是不公开的，也就是说如果网络运营商采用了某厂家的交换机后，也必须使用该厂家的基站。
GSM系统不同于其他模拟系统的一个重要之处是它采用标准开放式接口和统一的协议，如：C7、X.25、G.703、LAPB、LABD等。
这样可以将不同厂家的设备配合起来使用，一方面增强生产厂家之间的竞争，降低设备价格，另一方面，网络运营商选用设备时有了更大的灵活性。
解决兼容性RADIOCOM 2000 注：此图摘自CP02GSM Network Components and ArchitectureGSM网络组成和结构概述对面图所示的是一个简化的GSM网络结构示意图，每种组件只出现了一次，实际中很多组件可能出现多次。
图中各种组件之间通信即采用GSM规定的标准接口。
GSM系统应该包含以下几个部分：移动台MS（The Mobile Station）移动用户实际看到和使用的部分，如移动电话、传真机等，它包括移动设备ME（Mobile Equipment）和SIM卡（Subscriber Identity Module）基站系统BSS（The Base Station System）提供移动台和陆地交换设备之间的无线接口，包括XCDR(Transcoder)，BSC(Base Station Controller)和BTS(Base Transceiver Station)网络交换系统（The Network Switching System）由移动业务交换中心MSC（Mobile Service Switching Centre）和相关的数据库实体等组成，提供话音或数据业务的交换以及信令的处理。
GSM网络的组成及原理
原理
短信发送过程分上行和下行：
由手机发起至短信中心的短信（上行）。 由短信中心发起的至手机的短信（下行）。
原理
工作原理 1 下行短消息成功发送的工作原理。 2 下行短消息不成功发送的工作原理。 3、上行短信发送的工作原理。 4、短信重发机制 5、短信回送报告
短信的重发机制
重发机制的工作原理是：短信中心在第一次无法下发成功 的情况下，会在很短的时间再次重发。再次重发不成功则 加大周期，重发不成功的次数越高，重发周期就越大。 重发机制的负面影响： 1、短信发送不成功，系统不会及时返还扣除的费用， 导致用户认为我们收多了钱； 2、如用户已收到短信，但由于信号差、手机问题等 原因无法将反馈报告及时送至短信中心，短信中心就会认 为该用户没有成功接收而会启动重发机制重新发送，导致 用户重复收短信（但不会重复收费）。
1、GSM频段分配
GSM900
上行频率： 890－－915MHZ （MS发射，BTS接收） 下行频率： 935－－960MHZ （BTS发射，MS接收） 共分为124对双工载频，载频间隔为200KHZ。 每载频共分8个时隙，即为8个信道。 总信道数为124×8＝992个信道。 124个频点中包含了联通，邮电GSM和TACS。
用户数超过600万
每日总话务量超过70万Erl 忙时话务量超过5万Erl
短信日流量超过2000万条，短信忙时流量150多万条
GPRS平均附着用户数15万 GPRS的Gi接口日流量超过5万Mbits
第二章 GSM网络组成原理
一、GSM系统构成
操作维护系 统 基站系统 交换系统
交换子系统(SS:Switching system 基站子系统(BSS：Base station system) 操作维护系统（OMC：Operation maintenance system)
GSM是什么？
GSM是什么？一.GSM的涵义GSM全名为：Global System for Mobile Communications，中文为全球移动通讯系统，俗称"全球通"，是一种起源于欧洲的移动通信技术标准，是第二代移动通信技术，其开发目的是让全球各地可以共同使用一个移动电话网络标准，让用户使用一部手机就能行遍全球。
我国于20世纪90年代初引进采用此项技术标准，此前一直是采用蜂窝模拟移动技术，即第一代GSM技术（2001年12月31日我国关闭了模拟移动网络）。
目前，中国移动、中国联通各拥有一个GSM网，为世界最大的移动通信网络。
GSM系统包括GSM 900：900MHz、GSM1800：1800MHz 及 GSM1900：1900MHz等几个频段。
GSM （全球移动通信系统）是一种广泛应用于欧洲及世界其他地方的数字移动电话系统。
GSM使用的是时分多址的变体，并且它是目前三种数字无线电话技术（TDMA、GSM和CDMA）中使用最为广泛的一种。
GSM将资料数字化，并将数据进行压缩，然后与其它的两个用户数据流一起从信道发送出去，另外的两个用户数据流都有各自的时隙。
GSM实际上是欧洲的无线电话标准，据GSM MoU联合委员会报道，GSM在全球有12亿的用户，并且用户遍布120多个国家。
因为许多GSM网络操作员与其他国外操作员有漫游协议，因此当用户到其他国家之后，仍然可以继续使用他们的移动电话。
美国著名通信公司Sprint的一个辅助部门，美国个人通信正在使用GSM作为一种宽带个人通信服务的技术。
这种个人通信服务将最终为爱立信、摩托罗拉以及诺基亚现在正在生产的手持机建立400多个基站。
手持机包括电话、短信寻呼机和对讲机。
GSM及其他技术是无线移动通信的演进，无线移动通信包括高速电路交换数据、通用无线分组系统、基于GSM网络的数据增强型移动通信技术以及通用移动通信服务[编辑本段]二.GSM特点1.GSM使用上直观的特点：GSM系统有几项重要特点：防盗拷能力佳、网络容量大、手机号码资源丰富、通话清晰、稳定性强不易受干扰、信息灵敏、通话死角少、手机耗电量低。
GSM网络结构介绍
低级信令 转接网
H S T P A H S T P B
H S T P A H S T P B
L S T P A L S T P B
低级信令 转接网
SP
SP
SP
A省 省
高级信令转接网
B省 省
话务和信令连接说明
话务和信令连接
各类识别码说明
用户识别码： 用户识别码：
编号方案—IMSI 编号方案 IMSI
Not more than 15 digits 3 digits 2 digits
MCC
MNC
NMSI IMSI
MSIN
IMSI 号码结构图
MCC：Mobile Country Code，移动 国家码，在世界范围内统一分配， 三个数字，如中国为 460。 MNC：Mobile Network Code，移动 网号，两个数字。 MSIN：Mobile Subscriber Identification Number，在某一PLMN 内MS唯一的识别码。编码格式为： H1 H2 H3 S XXXXXX NMSI：National Mobile Subscriber Identification，在某一国家内MS唯一 的识别码。
编号方案—MSC号与HLR 编号方案 MSC号与HLR号 MSC号与HLR号
TMSI
编号方案—MSISDN 编号方案 MSISDN
CC NDC SN CC： Country Code，国家 码，如中国为86。 NDC：National Destination Code，国内接入号，如中国 移动的NDC目前有139、138、 137、136、135；中国联通 GSM的NDC有130、131、 132，联通CDMA的NDC有 133。 SN： Subscriber Number ， SN的一般格式H0 H1 H2 H3 ABCD
GSM移动通信系统网络技术简介
GSM移动通信系统网络技术简介GSM移动通信系统网络技术简介GSM 移动通信系统网络技术简介GSM 是Global System For Mobile Communications 的缩写，它的意思是指全球移动通信系统。
在这里，我们对GSM 移动通信系统的基本构成、GSM 移动通信系统对移动特性的管理以及呼叫建立的基本过程等内容作简单介绍。
一、 GSM 通信系统的组成：Air AMsM O&MGSM 网被分成三个子系统：网络交换子系统（NSS ）、基站子系统（BSS ）、网管子系统（NMS ）。
1．NSS 的单元又分为：MSC （移动业务交换中心） VLR （拜访位置寄存器） HLR （本地位置寄存器）MSC 在移动网中负责呼叫控制。
它识别呼叫的始发地和目的地以及呼叫类型。
一个在移动网和固定网之间起桥梁作用的MSC 称为网关MSCMS NSS NMS BSS（Gateway MSC）。
通常，VLR和MSC放在一起，保存当前登陆在该MSC服务区的手机用户相关信息。
VLR执行位置登记和更新，MSC与其配合启动寻呼处理。
VLR数据库里存放的用户信息是临时的（只要用户还在业务区内，数据就被保持），而HLR存放用户的永久性的数据。
除了固定数据外，HLR还有一个临时的数据库，它包含了它的用户的当前位置信息，这个数据用于呼叫路由。
此外，NSS 还有另外两个单元：鉴权中心（AC）和设备识别寄存器（EIR）。
它们通常作为HLR的一部分，主要处理安全方面的问题。
NSS的主要功能总结如下：呼叫控制：识别用户，建立呼叫，通话结束后释放连接。
计费：收集有关呼叫的计费信息，如：主叫和被叫的号码、时间、事务处理的类型等，并送至计费中心。
移动管理：保持用户的位置信息。
和其它网络、基站相关的信令。
用户数据处理：存放在HLR中的永久数据和VLR中的相关的临时数据。
用户定位：在呼叫建立之前定位用户。
2.基站子系统（BSS）基站子系统由下列单元组成：BSC 基站控制器BTS 基站TC 码形转换器BSC是BSS系统的核心网络单元，它控制无线网络。
GSM系统的网络结构
• 操作维护功。将从BSC来的维护操作命令传送给BTS内个单元
设备等。
• 信令协议功能。实现与BSC接口的信令协议、包括LPAD 和BTS管理部分。
BSC(基站控制器)
• 陆地信道管理。
– BSC和BTS之间信道的分配(也包括无线信道的分配).
• 无线信道管理
– 逻辑信道的组合、物理信道的映射。 – 跳频管理、分配每个无线时隙使用的跳频序列。 – TCH/SDCCH管理，包括这些信道的无线资源管理，信道分配、链路监视、 信道释放、功率控制决定。 – BCCH/CCCH管理，包括对这些信道的安排，处理随机接入信道的用户 接入请求，通过接入允许信道向用户分配专用信道，对寻呼信道的管理。 – 对基站和移动台送来的有关上、下行信道的测量做处理，以作为射频功 率控制和越区切换决定的依据。 – 对无线信道时间提前量(TA)值在呼叫建立和小区内部越区切换时也由 BSC送到BTS.
GSM 01.02 规范里面的网络系统图
GSM网络中各部分的功能
MS(移动台)
• 负责移动用户接入网络所必须的所有功能。 • 对于网络来说：负责处理于无线接口有关的 功能、并随时向网络报告移动用户的位置、 配合网络进行呼叫连接的控制等。 • 对于用户来说：负责接收用户的指令（如拨 号等）并向用户提示通信状态等信息。
• 和MSC之间的接口功能。 • 和BTS之间的接口功能。
MSC
• 与其他网络的接口(GMSC). • 移动用户接入功能、建立和控制由移动用 户发起的呼叫，计费功能。 • 确保用户移动保持连续通话的功能。 • 在各种位置寄存器中更新移动用户位置信 息的功能。 • 用户保密（鉴权）和业务保密（加密）功 能。 • 与其他网络的接口.
VLR(拜访位置寄存器)
GSM网络基本原理范文
GSM网络基本原理1、GSM系统的基本结构（掌握GSM的网络拓扑模型、各网元在网络中的位置和作用。
）GSM网络组成分为交换系统（SS）和基站系统（BSS）。
另外，所有对网络的维护操作管理（OMC）是通过网管设备来完成的。
GSM网络模型交换系统SS：Switching System基本组成MSC：Mobile services Switching Center，移动业务交换中心。
负责呼叫建立（也包括鉴权程序，呼叫控制，监视和计费。
短信发送。
GMSC：Gateway MSC，关口MSC。
主要用为移动网络和其他网络的接口局。
VLR：Visitor Location Register，拜访位置寄存器。
主要用为临时存储和更新正在服务小区内移动用户数据。
HLR：Home Location Register，归属位置寄存器。
储存用户参数（IMSI、补充业务和鉴权信息）和用户位置信息。
AUC：AUthentication Center，鉴权中心。
为HLR提供鉴权参数和三参数密匙。
基站系统⏹BSS：Base Station System⏹基本组成BSC：Base Station Controller，基站控制器。
主要无线基站的监视，与移动台连接处理，处理和管理小区资源及数据，小区的定位及切换。
BSS的操作与维护。
BTS：Base Transceiver Station，基站收发信台（RBS2000系列）。
主要的功能有为有线－无线的转换，RF测量，天线分集，加密，调频，非连续发射，监视和测试。
维护操作管理（OMC）OMC是一个微机化的监测中心，它通过V.25数据电路与网络中的其它网元相连，如MSC，BSC等。
可以依据网络的大小，设立一个或几个操作维护中心。
在操作维护中心，维护人员可以实时的观察设备运行情况，及时处理设备出现的异常现象。
2、熟悉GSM的各种编号计划及其应用场景。
SIM卡用户识别模块MSISDN E.164编码格式移动台的国际身份号ISDN（又称MSISDN）这个号码就是供用户拨打的公开号码，它应是全球唯一的，该号码结构是这样的：MSISDN = CC + NDC + SNCC = 国家代码（中国为86）NDC = 国内目的地码（中国移动有135～139）SN = 用户号码例如：86 139如果将以上号码的国家代码CC去除的话，这个号码就成了移动台的国内身份号码了，目前我国的GSM的国内身份号码的长度为11位。
第2章(GSM交换原理及结构)
第二章GSM交换原理及结构2.1A X E10系统结构CME20移动通信系统有一个重要特色，就是运用了爱立信公用网AXE10(可简称AXE)交换技术。
爱立信的移动通信系统无论是模拟的还是数字的，都是AXE的一个应用系统，都是通过在AXE10交换机基础上增加和减少相应的子系统、功能块来实现的。
这样做的好处是移动通信系统可共享AXE技术的成熟技术。
实际上若掌握了公用网AXE交换系统，CME20移动通信系统就掌握了一半。
因此首先认识了解一下爱立信的AXE交换系统，它是掌握CME20交换维护的基础。
2.1.1 AXE系统构成AXE10是爱立信公司的数字程控电话交换系统。
至今它已发展成为一种多用途的开放式数字交换系统。
AXE10交换系统除用作公用电话网中交换设备外，还广泛地用于公共陆地移动通信网(PLMN)，构成GMSC、MSC、HLR、BSC。
还可以用于智能网(1N)中，作为SSP、SCP、SSCP，以及在七号信令网中用作STP。
这是由其系统高度的模块化结构所决定的。
在AXE 系统中，模块化体现在以下几个方面：1．功能模块化。
2．软件模块化。
3．硬件模块化。
4．技术模块化。
AXE采用了模块化结构，因为只有这样，系统才能不断地发展并实现可扩展的、面向未来的实用化系统。
这种模块化结构使条统更易操作，成本降低，同时为适应电信发展的需要，更增强了其灵活性。
AXE的模块化结构同样能够保持其应用市场，AXE是一个适合多种应用的系统。
除灵活性外，AXE控制系统的结构很有特点，具有集中和分布两个控制层。
这就改善了可靠性和呼叫处理效率。
功能的模块化体现在系统被设计成：不同功能的应用可源于同一源系统。
软件的模块化体现在系统是由一组独立的功能块构成的，每个功能块完成特定任务。
系统中的功能块可以被独立地增、删、改。
功能块之间通过既定的信令和接口来连接。
硬件的模块化体现在机械结构由电路板、机框、机柜组成。
它们在结构上相互独立，不仅有利于生产、安装，而且可被独立地移动及增删。
GSM网演化进程及软交换介绍
GSM网演化进程及软交换介绍作者：吴晓霞刘秀英来源：《中国新技术新产品精选》2009年第21期摘要:本文从GSM网的发展开始,简要论述了GSM网演化进程,并对移动软交换的体系结构、逻辑接口和协议以及基本信令流程进行了说明,对BICC协议和H.248协议规范进行了整理,为大家的日常维护提供帮助。
关键词:软交换;逻辑接口;协议;规范GSM1982年开始成为欧洲电信标准,1992年规模商用。
在传统的GSM网络的核心网中,所有的信令控制与话务交换均由MSC交换机完成,而且所有的链路必须使用TDM链路。
伴随着网络与技术的发展,原有的交换技术已经不能满足技术发展的需要,因此移动软交换的引入成为核心网络演进的必然。
软交换技术符合未来电信网络面向全IP发展的趋势,同时兼顾原有的TDM承载需要,由于控制面与用户面的分离,处于控制面的MSS容量相对原有交换机大大增加,而且可以集中放置在省会与地区中心的机房,而负责交换的MGW则放置在各个本地网中,从而实现了清晰的网络结构。
主要的控制与管理工作将可以集中完成,新业务的引入也可以集中在MSS中进行。
1 软交换的体系结构软交换体系结构是目前面向网络融合的新一代多媒体业务整体解决方案,具有层次化、呼叫控制与承载分离、快速开发业务、集中部署业务等特点,可以向用户提供包含PSTN话音、无线话音、基础数据、多媒体数据等各种业务。
通过优化网络结构,不但实现了网络的融合,更重要的是实现了业务的融合,使得包交换网络能够继承原有电路交换网中丰富的业务功能,同时,可以在全网范围内快速提供原有网络难以提供的新型业务。
在软交换构建的开放体系架构中,通过呼叫控制与媒体交换/承载的分离,实现了开放的分层架构,各层次网络单元通过标准协议互通,可以各自独立演进,以适应未来技术的发展。
软交换主要包含两个层次:a. 媒体网关层:根据组网的位置,可分为接入媒体网关(提供接入适配功能)、中继媒体网关(提供与其他网络互通的媒体流转换功能)、资源媒体网关(提供特定媒体资源)。
61GSM数字移动通信系统
网络子系统NSS
1) 移动交换中心(MSC)
网络子系统由一系列功能实体构成，主要起交换、移动 性管理和安全性管理等功能。 移动交换中心(MSC)是蜂窝通信网络的核心，它是用于对 覆盖区域中的移动台进行控制和话音交换的功能实体， 同时也为本系统连接别的MSC和其它公用通信网络(如公 用交换电信网PSTN、综合业务数字网ISDN和公用数据网 PDN)提供链路接口。
频道间隔为200 kHz，每个频道采用时分多址接入 方式，共分为8个时隙，时隙宽度为0.577 ms。8 个时隙构成一个TDMA帧，帧长为4.615 ms。
移动台在特定的频率上和特定的时隙内，以突发方 式向基站传输信息，基站在相应的频率上和相应的 时隙内以时分复用的方式向各个移动台传输信息。
（一）、GSM无线接口传输特性
2、网络子系统内部接口
4）E接口 相邻区域的移动交换中心之间的接口，用于MS从一个 MSC控制区到另一个MSC控制区时交换有关信息，以完 成越区切换。 5）F接口 MSC与EIR之间的接口，用于交换相关的管理信息。 6）G接口 VLR之间的接口，在采用临时移动用户识别码（TMSI） 时，此接口用于向分配TMSI的VLR询问此移动用户的国 际移动用户识别码的信息。
GSM系统结构与接口
一、GSM系统结构 二、GSM系统的各类接口 三、GSM系统的控制与管理
一、GSM系统结构
GSM数字蜂窝通信系统的主要组成部分为网 络子系统(NSS)、基站子系统(BSS)和移动 台(MS)； 除此之外，GSM网中还配有短信息业务中心 (SC)，既可实现点对点的短信息业务，也 可实现广播式的公共信息业务以及语音留 言业务，从而提高网络接通率。
cell 4 cell 5 cell 6 7
GSM移动通信网络的基本构成
GSM移动通信网络的基本构成GSM移动通信网络的基本构成一. 数字蜂窝陆地移动通信系统概论1. 移动通信系统的发展历程1.1. 大区制移动电话系统单站覆盖整个区域高功率发信设备优点：组网简单，投资少、见效快，覆盖区域大。
缺点：容量不足、服务质量差、频谱利用率低1.2. 蜂窝移动通信系统接近正六边形的小区联网小区覆盖变小，具有以下特点：1.频谱利用率提高2.组网灵活3.系统发信功率降低4.设备增多，结构复杂2. 数字移动通信系统与模拟移动通信系统的不同之处数字调制对载干比（C/I）的要求低得多时分多址更能提供设计上的灵活性数字系统中需增加信道编码需采用自适应均衡技术需采用回波控制技术实施保密相当简单3. 数字移动通信系统分析比较世界上最具代表性和比较成熟的制式有：欧洲的GSM美国的ADC（也常称D-AMPS）日本的JDC（现改称为PDC）GSM的主要目标是与ISDN兼用；优点是各种接口规定明确，网路适合未来数字化要求；缺点是数模不兼容。
美国数字系统D-AMPS的目标是扩大容量和数模兼容；优点是充分利用现有模拟系统；缺点是不能与ISDN兼容，接口实现较困难。
日本PDC的情况类似美国，但数模不兼容。
4. GSM数字移动通信系统的发展历程1982年：设立“移动通信特别小组”，即GSM。
1986年：进行现场试验1987年：作出技术选择1988年：十八个欧洲国家达成GSM谅解备忘录1989年：GSM标准生效1991年：GSM系统正式在欧洲问世，网路开通运行。
从此，移动通信跨入了第二代。
二. GSM的基本特点可与各种公用通信网互连互通，明确了接口规范。
能提供穿越国界的自动漫游功能支持多种业务具有很好的网络安全性组网结构灵活方便，频率复用率高，话务承担能力强。
抗干扰能力强，通信质量高。
用户终端更小、更轻便、功能更强。
三. GSM中使用的基本技术1. 数字信号调制和解调将需要远距离传输的低频信号加载到高频振荡的射频信号上，使这些射频信号的幅度、频率或相位受这些低频信号的控制，这个处理过程称为调制。
GSM基本原理、类型和系统
上行890－909MHZ，下行935－954MHZ，对应的频道号为1－94；占
有DCS1800的上行1710－1720MHZ，下行1805－1815MHZ，对应的频
道号为512－562。中国联通占有P-GSM900的上行909－915，下行
HLR与VLR的区别
MSC/VLR MSC/VLR MSC/VLR MSC/VLR
HLR
GSM系统结构
AUC： 也是数据库。AUC是向HLR提供出于安全原因而使用的鉴
权参数和密钥。即三参数组。
RAND（随机数） SRES（符号响应） Kc（密钥）
用户在签约入网时，被唯一分配一个鉴权码Ki和IMSI，存 储于ACU和SIM卡中
30－300（MHZ）
米波
10－1米
9 特高频(UHF)
300－3000（MHZ）
分米波
10－1分米
10 超高频(SHF)
3－30（GHZ）
厘米波
10－1厘米
11 极高频(SHF)
30－300（GHZ）
毫米波
10－1毫米
微
12
至高频
300－3000（GHZ）
丝米波
10－1丝米
米
移动通信使用的是哪个频段？ UHF段
GSM系统结构
无线基站（RBS）功能： RBS用来提供移动台与系统的无线接口，主要由无线收发 信机构成。
无线信号处理、发射和接收 测量服务小区的信号强度（SS）和误比特率（BER），时
间提前量（TA）。
GSM系统结构
网络监控中心：
OMC 一个网络可由多个OMC，主要侧重于短期的本地告警。 网元管理。