GSM移动通信系统组成
gsm网络由几部分组成及各个部分的主要作用
gsm网络由几部分组成及各个部分的主要作用GSM系统主要由移动台(MS)、移动网子系统(NSS)、基站子系统(BSS)和操作支持子系统(OSS)四部分组成。
关于“gsm网络由几部分组成及各个部分的主要作用”的详细说明。
1.gsm网络由几部分组成及各个部分的主要作用GSM系统主要由移动台(MS)、移动网子系统(NSS)、基站子系统(BSS)和操作支持子系统(OSS)四部分组成。
全球移动通信系统Global System for Mobile Communication就是众所周知的GSM,是当前应用最为广泛的移动电话标准。
GSM属于第2代(2G)蜂窝移动通信技术。
模拟蜂窝技术被称为一代移动通信技术,宽带CDMA技术被称为三代移动通信技术,即3G。
移动台(MS)移动台是公用GSM移动通信网中用户使用的设备,也是用户能够直接接触的整个GSM系统中的唯一设备。
移动台的类型不仅包括手持台,还包括车载台和便携式台。
随着GSM标准的数字式手持台进一步小型、轻巧和增加功能的发展趋势,手持台的用户将占整个用户的极大部分。
基站子系统(BSS)基站子系统(BSS)是GSM系统中与无线蜂窝方面关系最直接的基本组成部分。
它通过无线接口直接与移动台相接,负责无线发送接收和无线资源管理。
另一方面,基站子系统与网络子系统(NSS)中的移动业务交换中心(MSC)相连,实现移动用户之间或移动用户与固定网路用户之间的通信连接,传送系统信号和用户信息等。
当然,要对BSS部分进行操作维护管理,还要建立BSS与操作支持子系统(OSS)之间的通信连接。
移动网子系统(NSS)移动网子系统(NSS)主要包含有GSM系统的交换功能和用于用户数据与移动性管理、安全性管理所需的数据库功能,它对GSM移动用户之间通信和GSM移动用户与其它通信网用户之间通信起着管理作用。
NSS由一系列功能实体构成,整个GSM系统内部,即NSS的各功能实体之间和NSS与BSS之间都通过符合CCITT信令系统No.7 协议和GSM规范的7号信令网路互相通信。
GSM系统组成及主要设备的功能资料
移动台子系统 (MS)
操作维护子系统(OSS) 基站网络子系统(BSS ) 移动网络子系统(NSS
)
于互联互通。.
GSM系统
GSM结构图
操作维护子系统 (OSS)
基站子系统 (NSS) 移动台子系统(MS)MS
交换网络子系统 (NSS)
操作维护子系统
OSS需要完成许多任务,包括移动用户管理、移动 用户管理及网络操作和维护等。 OSS功能主要是:指完成对GSM系统的BSS和NSS进
行操作和维护的管理任务。完成网络操作与维护管理
的设施称为操作与维护中心(OMC),具有功能包括: 网络的监视、操作;无线规划(增加载频、小区等); 交换系统的管理;性能管理。GSM网络中每个部件都 有机内状态监视和报告功能,OMC对其反馈结果进行 分析,诊断并自动解决问题,如将业务切换至备分设 备,针对故障情况采取适当维护措施
故障需监视的,失窃不准使用的移动设备的IMEI
识别码。
基站子系统(BSS)
BSS是GSM系统中与无线蜂窝方面关系最 直接的基本组成部分,它通过无线接口直接 与移动台相接,负责无线接收发和无线资源 管理。另一方面,BSS与NSS中的MSC相连, 实现移动用户或移动间或移动用户与国定网 用户之间的通信连接,传送系统信号和用户 信息等。当然,要对BSS进行操作维护管理, 还需要建立BSS与OSS间的通信连接。
访问用户位置寄存器(VLR)的功能
01
一个数据库(用户个人信息)
02
访问用户位置寄存器(VLR)是服务于其控制
区域内移动用户的。
03
它存储着进入其控制区域内登记的移动用 户相关信息。为已登记的移动用户提供建立 呼叫接续的必要条件。
GSM系统组成
2G基本原理GSM基本原理系统的主要特点:GSM系统具有加密和鉴权功能,能确保用户保密和网络安全GSM系统抗干扰能力强,覆盖区域内通话质量高GSM系统具有灵活和方便的组网结构,频率重复利用率高GSM系统是由:移动台(MS)、无线基站子系统(BSS)、交换网络子系统(NSS)、操作维护子系统(0SS)等几个子系统组成移动台(MS):无线基站子系统(BSS):交换网络子系统(NSS):主要完成交换功能和客户数据与移动性管理、安全性管理所需要的数据库功能功能实体:MSC/VLR HLR/AUC EIR操作维护子系统(0SS)网络子系统NSS是整个GSM系统的核心。
它对GSM移动用户之间及移动用户与其它通信网用户之间通信起着交换连接与管理的功能。
基站子系统BSS是GSM系统中与无线蜂窝方面关系最直接的基本组成部分,它通过无线接口直接与移动台相连负责无线信息的发送接收,无线资源管理及功率控制等,同时它与NSS相连实现移动用户间或移动用户与固定网络用户之间的通信连接,传送系统信息和用户信息等。
网络管理子系统NMS负责NSS和 BSS系统的维护管理工作。
移动通信的关键技术多址方式:FDMA、TDMA、CDMA功率控制:GSM900:2W;DCS1800:1W蜂窝技术(频率复用):D=3KR(其中D为复用距离,K为频率复用模式)分集技术:减少信号衰落(空间、频率、极化、时间分集等方式)GSM同步:同步接收技术1、多址技术频分多址时分多址码分多址2、系统结构与相关接口GSM系统主要接口是指:A接口、Abis接口、Um接口,其中A接口和Um接口为开放式接口,Abis接口为私有接口。
A接口:Abis接口Um接口NSS内部接口:GSM工作频段频道间隔:频道配置:3、移动区域定义与识别号区域定义:服务区:服务区是指移动台可获得服务的区域PLMN区(公用陆地移动通信网):PLMN是由一个公用陆地移动通信网(PLMN)提供通信业务的地理区域MSC区:MSC区是由一个移动业务交换中心所控制的所有小区共同覆盖的区域构成PLMN 网的一部分位置区:位置区是指移动台可任意移动不需要进行位置更新的区域基站区:是置于同一基站点的一个或数个基站收发信台(BTS)包括的所有小区所覆盖的区域小区:采用建站识别码或全球小区识别进行标识的无线覆盖区域,在采用全向天线结构时,小区即为基站区识别号:1、为了确定GSM移动用户移动用户识别码(MSISDN)国际移动用户识别码(IMSI)临时移动用户识别码(TMSI)2、为了识别BSS网络组件全球小区识别码(CGI)基站识别色码(BSIC)3、为了识别移动设备国际移动设备识别码(IMEI)4、为了识别NSS网络组件MSC-Number(MSC号码)HLR-Number(HLR号码)VLR-Number(HLR号码)移动用户漫游号码(MSRN)与切换号码(HON)位置区识别码(LAI)位置区号码(LAC)基站色码(BCC):有运营商自行设定,用来唯一识别相邻的采用相同载频的不同BTS4、信道类型与作用基本概念物理信道帧结构时隙与帧结构每个频点分成8个时隙,每个时隙为一个信道,因此一个频点可供给8个移动用户同时使用TS0 TS2 TS3 TS4 TS5 TS6 TS7帧结构TMDA信道逻辑信道分类逻辑信道类型控制信道-CCH:广播控制信道-BCCH公共控制信道-CCCH专用控制信道-DCCH逻辑信道类型:逻辑信道作用举例逻辑信道组合多种组合方法4、切换切换的目的5、功率控制注:BCCH载频不参加功率控制CDMA基本原理。
GSM系统的主要组成结构
GSM系统的主要组成结构GSM数字蜂窝通信系统的主要组成部分可分为移动台、基站子系统和网络子系统。
基站子系统(简称基站BS)由基站收发台(BTS)和基站控制器(BSC)组成;网络子系统由移动交换中心(MSC)和操作维护中心(OMC)以及原地位置寄存器(HLR)、访问位置寄存器(VLR)、鉴权中心(AUC)和设备标志寄存器(EIR)等组成。
移动台(MS)即便携台(手机)或车载台。
也可以配有终端设备(TE)或终端适配器(TA)。
移动台是物理设备,它还必须包含用户识别模块(SIM),SIM卡和硬件设备一起组成移动台。
没有SIM卡,MS是不能接入GSM网络的(紧急业务除外)。
基站收发台(BTS)包括无线传输所需要的各种硬件和软件,如发射机、接收机、支持各种上小区结构(如全向、扇形、星状和链状)所需要的天线,连接基站控制器的接口电路以及收发台本身所需要的检测和控制装置等。
基站控制器(BSC)是基站收发台和移动交换中心之间的连接点,也为基站收发台和操作维修中心之间交换信息提供接口。
一个基站控制器通常控制几个基站收发台,其主要功能是进行无线信道管理、实施呼叫和通信链路的建立和拆除,并为本控制区内移动台的过区切换进行控制等。
移动交换中心(MSC)是蜂窝通信网络的核心,其主要功能是对位于本MSC控制区域内的移动用户进行通信控制和管理。
例如:1)信道的管理和分配;2)呼叫的处理和控制;3)过区切换和漫游的控制;4)用户位置信息的登记与管理;5)用户号码和移动设备号码的登记和管理;6)服务类型的控制;7)对用户实施鉴权;8)为系统中连接别的MSC及为其它公用通信网络,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,保证用户在转移或漫游的过程中实现无间隙的服务。
由此可见,MSC的功能与固定网络的交换设备有相似之处(如呼叫的接续和信息的交换),也有特殊的要求(如无线资源的管理和适应用户移动性的控制)。
《GSM系统的结构》课件
GSM系统具有全球通用性、 覆盖范围广和通信质量高 等特点,为用户提供了便 利和高效的通信服务。
未来GSM系统将注重提高通 信速度、增加容量和提升网 络安全等方面的发展。
总结
1 GSM系统的重要性及 2 GSM系统的发展历程 3 GSM系统的主要特点
应用价值
及未来趋势
及优势
GSM系统在现代通信中起 到至关重要的作用,促进 了全球通信的发展。
GSM系统经历了多年的发 展,未来将继续发展新的 无线技术和应用领域。
物理层负责无线信号的传输;数 据链路层负责数据的传输和错误 检测等。
GSM系统的安全机制
1
GSM系统的安全机制简介
GSM系统采用加密算法和身份验证等安全机制,确保通信内容不被窃听和篡改。
2
GSM系统的加密算法
GSM使用A5家族的加密算法,包括A5/系统的身份验证方式
移动设备通过与基站建立连接,实现与其他设备的通信,包括语音通话和短信交互。
GSM系统的通信协议
GSM系统的通信协议简介
GSM系统的通信协议是一组规定 了通信格式和协议的标准,确保 不同设备之间的互通。
通信协议的分层结构
各层协议的功能及作用
通信协议分为物理层、数据链路 层、网络层和应用层等不同层级, 每层负责不同的功能。
GSM系统通过SIM卡中的密钥和设备识别码进行身份验证,确保通信安全。
GSM系统的未来发展
GSM系统的无线技术发 展趋势
GSM系统将继续发展新的无 线技术,如5G和物联网,以 满足不断增长的通信需求。
GSM系统未来的应用领 域
未来GSM系统将应用于更多 领域,如智能交通、智能家 居和工业控制等。
GSM系统的未来发展方 向
GSM移动通信系统的组成解析PPT教案
SIM卡外形
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SIM卡的构造 SIM 卡 是 带 有 微 处 理 器 的 芯 片 , 包 括 五 个 模块,每个模块对应一个功能:微处理器、 程序存储器、工作存储器、数据存储器和串 行通信单元。 最少有五个端口:①电源;②时钟;③数 据;④复位;⑤接地端。
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第二代移动通信
第二代移动通信系统
系统概述
CDMA(Code Division Multiple Access)是
码分多址的英文缩写,它是在扩频通信技术 的基础上发展起来的一种崭新而成熟的无线 通信技术。
CDMA技术的出现源于人们对更高质量无 线通信的需求。
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2.1.1 GSM移动通信系统技术的标 准规划
第二代移动通信系统
GSM系统结构
移动设备识别寄存器(EIR) EIR存贮着移动设备的国际移动设备识 别号(IMEI),通过核查白色清单、黑色清 单、灰色清单这三种表格,分别列出准许使 用、出现故障需监视、失窃不准使用的移动 设备识别号(IMEI)。运营部门可据此确定 被盗移动台的位置并将其阻断,对故障移动 台能采取及时的防范措施。
OMC: 操 作 维 护 中 心 MSC: 移 动 业 务 交 换 中 心
VLR: 来 访 位 置 寄 存 器
HLR: 归 属 位 置 寄 存 器 AUC: 鉴 权 中 心
EIR: 移 动 设 备 识 别 寄 存 器 BSC: 基 站 控 制 器
BTS: 基 站 收 发 信 台
P SP DN: 分 组 交 换 公 用 数 据 网 P STN: 公 用 电 话 网
BSS中的BSC所控制的BTS的数量随业务量 的大小而改变。
GSM网组成包括NSS子系统BSS子系统MS子系统(精华版)
1.GSM全称:全球移动通信系统(Global System for Mobile communications).组成包括NSS子系统BSS子系统NMS子系统。
2.GSM鉴权三个参数是RAND、SRES、KC。
A3算法用于鉴权A5算法用于加密。
网络管理系统的功能是:性能管理、配置管理、故障管理。
3.跳频序列信息在(BSSH广播控制信道)内,逻辑信道内SCH是同步逻辑信道,它包含BSIC基站识别码和一个简化的TDMA帧号。
4.用户首次在MSC/VLR出现时,网络根据用户的(IMSI国际移动用户标识)寻找归属HLR。
5.切换的四种方式:小区内与BSC内切换,小区间与BSC内切换,小区间与BSC间切换,MSC间切换。
6. NSS(网络交换子系统)的主要功能:1。
呼叫控制2。
计费3。
移动管理4。
其它网络连接相关的命令,5。
用户数据处理6。
用户定位。
7.NSS(网络交换子系统)的主要组成部分:MSC(移动业务交换中心)、VLR(访问位置寄存器)、HLR(本地位置寄存器)、EIR(设备识别寄存器)、AC(鉴权中心)组成8.基站可分为定向站、全向站、覆盖站、容量站。
ULTRASITE的Triple-Mode是(GSM/WCDMA/1BBU)。
(C GI)代表一个BTS的全球唯一标识。
ULTRASITE风扇有11个。
9.信道是信号的传输媒介,信道可分为物理信道和逻辑信道。
10.通信网形式为数字和模拟,业务种类:电话网、电报网、传真网、数据网、广播电视网;服务范围:本地网、长途网、国际网;按组网方式:移动通信网、卫星通信网。
11.通信网的基本结构:网型、星型、复合型、环型和总线型。
12.通信网的构成要素有:终端设备、交换设备和传输设备。
13.2Mbit/s的Pcm中,每帧(Frame)有(32)时隙(TS),每时隙(TS)有(8)比特(bit),PCM进行A/D变换是有三个步骤是:抽样、量化、编码。
14.移动通信按信号形式可分为(模拟)和(数字),常用的调制方式有调幅、调相、跳频。
GSM数字移动通信系统结构.ppt
•NSS具有系统交换功能和数据库功能,数据库中存有 用户数据及移动性、安全牲管理所需的数据,在系统中 起着管理作用。NSS内各功能实体之间通过No.7信令协 议互相通信。
•NSS 由 移 动 业 务 交 换 中 心 ( MSC)、 归 属 位 置 寄 存 器 (HLR)、拜访位置寄存器(VLR)、鉴权中心(AUC)、设备 识别寄存器(EIR)和操作维护中心(OMC)构成。
6.2 移动台编号技术
MSISDN, 用户号码,拨号用
IMSI, 系统识别用户身份
TMSI, 临时身份,活动用户;
MSRN, 漫游号码,建立呼叫时。
IMEI : 设备身份。
LAI:
位置区识别码
GSM系统采用了四种用户寻址方式
1.移动台ISDN号码(MSISDN)
MSISDN:主叫呼叫移动客户所拨号码。
NSS
MSC是一个大的程控数字交换机,能控制若干个BSC,即处理和 协调GSM系统内部用户的通信接续,对位于其服务区内的移动 台进行交换与控制,同时提供移动网与固定公众电信网的接口。
VLR是存储用户位置信息的动态数据库。为那些目前位于相应 MSC业务区域的用户临时存贮注册数据,它存贮的位置数据比 HLR中的要精确一些。 VLR总是与各个MSC集成在一起的。
广播信道(H):
频率校正信道(FCCH): 携带供移动台进行频率校正的信息 同步信道(SCH): 携带移动台阵痛不信息和基站收发信台识别信息. 广播控制信道(BCCH): 用于广播BTS的通用信息(小区特定信息).
控制信道CCH
公共控制信道(CCCH): 是一点对多点的双向控制信道; 主要携带接入管理功能所需要的信息; 供网络中各移动台共同使用, 包括三种信道:寻呼信道(PCH),随机接入信 道(RACH),允许接入信道(AGCH).
GSM网络的网元结构及功能
GSM网络得网元结构及功能2、1 GSM移动通信系统得组成GSM移动通信系统主要就是由交换子系统(NSS)、无线基站子系统(BSS)与移动台(MS)三大部分组成,如图1所示。
其中NSS与BSS之间得接口为“A”接口,BSS与MS之间得接口为“Um”接口。
图1 蜂窝移动通信系统得组成由于GSM规范就是由北欧一些运营商与设备商推出得规范,运营商当然更希望最少得投资,用最好得设备来建最优良得通信网,因此GSM规范对系统得各个接口都有明确得规定。
也就就是说,各接口都就是开放式接口。
GSM系统框图如图2,A接口往右就是NSS系统,它包括有移动业务交换中心(MSC)、拜访位置寄存器(VLR)、归属位置寄存器(HLR)、鉴权中心(AUC)与移动设备识别寄存器(EIR),A接口往左Um接口就是BSS系统,它包括有基站控制器(BSC)与基站收发信台(BTS)。
Um接口往左就是移动台部分(MS),其中包括移动终端(MS)与客户识别卡(SIM)。
图2 GSM系统框图在GSM网上还配有短信息业务中心,即可开放点对点得短信息业务,类似数字寻呼业务,实现全国联网,又可开放广播式公共信息业务。
另外配有语音信箱,可开放语音留言业务,当移动被叫客户暂不能接通时,可接到语音信箱留言,提高网络接通率,给运营部门增加收入。
(1):交换子系统交换子系统(NSS)主要完成交换功能与客户数据与移动性管理、安全性管理所需得数据库功能。
NSS 由一系列功能实体所构成,各功能实体介绍如下:MSC:就是GSM系统得核心,就是对位于它所覆盖区域中得移动台进行控制与完成话路交换得功能实体,也就是移动通信系统与其它公用通信网之间得接口。
它可完成网络接口、公共信道信令系统与计费等功能,还可完成BSS、MSC之间得切换与辅助性得无线资源管理、移动性管理等。
另外,为了建立至移动台得呼叫路由,还应能完成入口MSC(GMSC)得功能,即查询位置信息得功能。
(MSC功能:话路交换,呼叫路由,计费,公共信令系统,网络接口)VLR:就是一个数据库,就是存储MSC为了处理所管辖区域中MS(统称拜访客户)得来话、去话呼叫所需检索得信息,例如客户得号码,所处位置区域得识别,向客户提供得服务等参数。
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. 移动通信系统的进展历程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,具有下列特点: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一致之处·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·需使用自习惯均衡技术·需使用回波操纵技术·实施保密相当简单3. 数字移动通信系统分析比较·世界上最具代表性与比较成熟的制式有:•欧洲的 GSM•美国的 ADC(也常称 D-AMPS)•日本的 JDC(现改称之 PDC)·GSM的要紧目标是与ISDN兼用;优点是各类接口规定明确,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的目标是扩大容量与数模兼容;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进展历程·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·可与各类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。
GSM基本原理
GSM基本原理一、GSM系统结构1.GSM系统组成GSM被分成三个子系统:网络交换子系统(Network Switching Subsystem NSS);基站子系统(Base Station Subsystem BSS);网络管理子系统(Network Management Subsystem NMS),网络管理子系统(NMS)又叫操作与维护中心(OMC--Operation & Maintenance Center)。
网络子系统NSS是整个GSM系统的核心。
它对GSM移动用户之间及移动用户与其它通信网用户之间通信起着交换连接与管理的功能。
基站子系统BSS是GSM系统中与无线蜂窝方面关系最直接的基本组成部分,它通过无线接口直接与移动台相连负责无线信息的发送接收,无线资源管理及功率控制等,同时它与NSS相连实现移动用户间或移动用户与固定网络用户之间的通信连接,传送系统信息和用户信息等。
网络管理子系统NMS负责NSS和BSS系统的维护管理工作。
2.网络交换子系统(NSS)的组成及功能TMSCTMSC即Transit MSC,是专门用于转接话务的移动交换中心。
GMSCGMSC即Gateway MSC,又称移动关口交换中心,主要用于和其它电信运营商设备的互联互通(包括移动运营商内部用于不同业务的互相连接)。
移动交换中心MSCMSC是整个交换网络的核心,完成或参与网络子系统NSS的全部功能。
对呼叫进行控制与接续,提供计费信息并协调与控制整个GSM网络中的各个功能实体。
拜访位置寄存器VLRVLR是服务于其控制区域内移动用户的数据库。
系统存储着进入其控制区域内已登记的移动用户相关信息,为已登记的移动用户提供建立呼叫接续的必要条件。
当某用户进入VLR控制区后,此VLR将向该移动用户的归属位置寄存器HLR 获取并存储必要数据,而一旦此用户离开后则取消VLR中此用户的数据。
VLR通常与MSC合设在一起。
归属位置寄存器HLRHLR是一个存储移动用户数据的静态数据库。
GSM网络技术简介
GSM⽹络技术简介GSM⽹络技术简介⼀、前⾔1、GSM系统是指全球移动通信系统。
即:Global System for Mobile Communications。
2、GSM移动通信系统的基本组成分为三⼤部分:⽹络管理系统(NMS)、⽹络交换系统(NSS)、基站系统(BSS)。
3、GSM系统构成简图:4、交换系统组成及功能主要组成:MSC——移动业务交换中⼼HLR——归属位置寄存器VLR——拜访位置寄存器SMS——短信息服务器AC——鉴权中⼼EIR——设备信息寄存器主要功能:移动业务的交换;提供⽤户与⽬的地间的话⾳、数据等业务的交换;对⽤户位置进⾏管理;对⽤户的移动特性进⾏管理;记录通话过程并计费。
5、基站系统组成:BTS(基站)、BSC(基站控制器)、TC(编码/解码器)功能:提供⽆线覆盖,为移动台提供所需信号;提供并管理业务信道,完成对⽤户移动特性的管理。
6、⽹络管理系统⽹络监控、操作;收集⽹络告警和个单元⼯作状态,即时反映⽹络运⾏状况,对⽹络指标进⾏分析并提供各种报告,对⽹络进⾏远端操作。
7、移动台与基站连接所⽤的⽆线电波通道被成为⽆线信道。
不同的⽆线信道以频率、时隙的不同来区分。
GSM900频段是指890MHz~915MHz(上⾏)频带;下⾏频带指的是935~960MHz。
8、⽆线信道分为公共信道(信令信道)和业务信道两⼤类。
公共信道向移动台提供系统基本信息,提供移动台与⽹络的信令交换通道并完成对业务信息的分配;业务信道提供移动台与基站间传送话⾳或数据业务。
⼆、位置管理作为移动通信的⽹络,必须保证对⽤户移动特性的管理。
GSM移动通信⽹络对⽤户位置的管理主要由HLR、VLR和SIM间⽤户数据的相互交换来完成。
三、建⽴通话当⽤户需要通话或传送数据业务时,移动台通过公共信道向⽹络发送申请信息,⽹络将对其进⾏鉴权过程,之后检查其业务是否合法(业务范围是否合法;拨叫号码是否合法等),检查⽆误后为⽤户分配⼀业务信道并完成其交换过程,移动台将根据⽹络指令锁定所分配的业务信道。
GSM与GSM-R的异同及GSM-R在铁路中的应用
GSM与GSM-R的异同及GSM-R系统在高速铁路中的应用【摘要】本文主要介绍GSM和GSM-R的基本网络结构,分析它们之间的区别,描述GSM-R 作为铁路数据移动通信系统,能够为铁路提供的业务以及目前的应用情况。
【关键词】GSM GSM-R 移动通信一、GSM系统组成包括:移动交换子系统(SS)或称网络交换子系统(NSS)、基站子系统(BSS)、移动台(MS)和操作维护管理子系统(OMS或OSS)。
GSM系统的网络结构MS通过无线接口接入GSM系统,即具有无线传输和处理功能。
此外,MS必须提供和使用者之间的接口。
MS的类型包括车载台、便携台和手持台(手机);BSS通过无线接口之间与移动台相接,负责无线发送接收和无线资源管理。
BSS主要有基站收发信机(BTS)和基站控制器(BSC)两部分组成。
此外,BSC还应包括码型转换和速率适配单元(TRAU)。
BTS主要负责无线传输,它在网络的固定部分和无线部分提供中继。
BSC主要承担无线资源、参数和接口的控制管理。
BSC通过BTS和MS的远程命令对无线接口进行管理,主要有无线信道的分配、释放以及越区切换到管理等。
根据话务量,一台BSC可以控制几十个BTS。
NSS对GSM移动用户之间通信和移动用户与其他通信用户之间通信起管理作用。
其主要功能包括:交换、移动性管理、安全管理等。
基本的NSS由6个功能实体组成,分别是:移动业务交换中心(MSC)、归属位置寄存器(HLR)、访问位置寄存器(VLR)、设备识别寄存器(EIR)、鉴权中心(AuC)和互联功能单元(IWF)。
OMS是操作人员与人机之间的中介,它实现了系统的集中操作与维护,完成包括移动用户管理、移动设备管理及网络操作维护等功能。
二、GSM-R陆地移动网络由3个子系统组成,包括BSS、NSS、OMS;其基本机构如下:GSM-R与GSM在网络的网元结构、标准接口上都没有大的区别,主要区别在与根据铁路通信网的特殊性,如功能编号、紧急状况处理、定位信息应用、控制调度信息等,引起网络结构和规划方面要作相应的调整。
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移动通信网络是全球最广泛使用的移动通信系统之一,其全称为全球系统移动通信(Global System for Mobile Communications)。
该系统的建立于1982年,并于1991年正式开始运行,成为了现代移动通信系统的先驱,并对未来的数字通信系统的发展产生了极大的影响。
GSM移动通信网络基本构成如下。
一、移动站移动站是指在GSM网络内进行移动通信的移动设备和地面站的总称,包括移动终端和基站两部分。
移动终端是指普通用户使用的移动电话,包括手机、平板电脑等,基站则是用于在不同时间和地点连接移动终端的设备。
二、基站子系统基站子系统(BSS)是GSM网络的重要组成部分,由两个部分组成:基站控制器(BSC)和基站发射机(BTS)。
基站控制器(BSC)是位于中心办公室(MSC)和基站发射机(BTS)之间的控制中心,其作用是控制多个基站之间的通信流量,并对终端进行管理和控制。
BSC通过语音信道和数据信道来传输信息和控制数据。
基站发射机(BTS)负责接收和发射通信信号,为中心办公室(MSC)传输移动电话和数据信号。
它通常是一个地面基站,可以在一定范围内接收和发送GSM信号。
三、移动台交换中心移动台交换中心(MSC)是GSM网络的核心部分,是所有其他系统的中心枢纽,它的任务是实现移动台之间及移动台和地面网络之间的通信,并可以进行电话和数据交换。
MSC还具有路由呼叫、呼叫管理、控制流量、提供信号传输和报警等多种功能。
四、短信中心短信中心(SMSC)是一种用于接收和分发短信的系统,通过SMSC,用户可以发送和接收短信。
在GSM网络中,短信与普通电话呼叫是一样的处理方式,但它可以在一个较短的时间内传递更多的信息。
相比于传统电话打电话,短信是更加方便和高效的通信方式。
五、家庭位置登记中心家庭位置登记中心(HLR)是GSM网络的又一关键组成部分,其作用是存储和维护所有用户数据和信息。
GSM基础知识
6
NetRein
基站站型
O型站点:全向小区。 各向同性小区,采用全向天线, 在各个方向上的传播特性一致。 如O3。 S型站点:定向小区。 S 一般常用的是3扇区型站点,即 每个站点有3个扇区,采用定向 天线。有时也将站点配置为6扇 区型。如S322。
O
S3
7
NetRein
移动台模式
空闲模式IDLE 移动台处于待机状态 专用模式DEDICATE 移动台处于与基站的交互状态,如通话、信令交互过程 (位置更新、鉴权、短消息等)
15
NetRein
多址方式
时分多址(Time Division Multiple Access) 一个频率分成多个时隙,每个时隙为一个信道.
不同的时隙中传输不同的信息
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NetRein
多址方式
码分多址(Code Division Multiple Access) 每个信道编码唯一并且进行叠加
接收端只有使用正确解调码过滤才能获取相应的信息
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NetRein
移动台模式
小区选择 当手机开机或从盲区进入覆盖区时,手机监听到信号, 扫描BCCH信道,并按照小区选择的优先级和C1>0准则选 择合适的小区驻留,该小区称为服务小区。 小区重选 在空闲状态下,由于信号的变化、或移动台的移动,手 机通过监听邻近小区的BCCH信道,计算各邻近小区的C2 参数,按照重选优先级和C2参数的排序,决定是否需要 发生小区重选选择。 小区切换 移动台处于专用模式下,服务小区从一个小区转换到另 一个小区,称为小区切换。
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NetRein
多址方式
如何同时传输信息:
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NetRein
多址方式
频分多址(Frequency Division Multiple Access) 每个信道使用一个频率
《GSM系统》课件
GSM系统的推广和应用浅析
GSM系统的推广和应用涉及多个方面,包括技术发展、市场需求、政策支持等,需要综合考虑和推动。
GSM系统的相关技术
GSM系统涉及多种技术,包括频谱分配、调制解调、信道编码、数据压缩等, 保证通信的可靠性和效率。
GSM系统的重要标准和规范
GSM系统的运作依赖于一系列重要的标准和规范,确保各个厂商的设备能够互操作和兼容。
GSM系统与其他移动通信标准 的比较
GSM系统与其他移动通信标准进行比较,包括CDMA、TDMA等,各有优势 和适用场景。
GSM系统中的优点和ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ点
GSM系统的优点包括全球通用、语音质量好、网络覆盖广等;缺点包括数据传输速度较慢、容量限制等。
GSM系统对移动通信的影响
GSM系统的推出对移动通信产生了重大影响,推动了移动通信技术的发展和 普及,改变了人们的生活和工作方式。
GSM系统的未来发展趋势
GSM系统将继续发展和演进,提高数据传输速度、增加网络容量、支持更多新技术和服务,满足用户对移动 通信的多样化需求。
GSM系统中的短信服务
GSM系统提供短信服务,允许用户发送和接收短信,快捷方便地进行沟通和信息交流。
GSM系统中的数据业务
GSM系统支持数据业务,包括传真、数据传输和互联网接入,满足用户对更多信息和功能的需求。
GSM系统的卫星移动电话服务
GSM系统还可以通过卫星提供移动电话服务,为偏远地区和航空航海等特定 场景提供通信能力。
GSM系统的历史发展
GSM系统起源于1980年代,经过多年的发展成为目前最广泛使用的移动通信标准之一。
GSM系统的基本架构
GSM系统由无线接入网络和核心网络组成,无线接入网络包括基站子系统和 移动台,核心网络包括移动交换中心和各种支持节点。
G移动通信系统简介
G移动通信系统简介G移动通信系统,全称为GSM(Global System for Mobile Communications),也被称为2G(第二代)移动通信系统。
它于1982年在欧洲正式推出,是第一个全球通用的数字移动通信标准。
GSM在欧洲、非洲、亚洲及部分美洲国家得到广泛应用。
GSM系统特点组成部分GSM移动通信系统由多个部分组成,包括移动台(Mobile Station,MS)、基站子系统(Base Station Subsystem,BSS)和网络子系统(Network Subsystem,NSS)。
其中移动台分为两部分:移动设备(Mobile Equipment,ME)和SIM卡(Subscriber Identity Module)。
信道分类GSM系统中采用了不同的信道类型,包括语音信道(Traffic Channel,TCH)、控制信道(Control Channel,CCH)、广播信道(Broadcast Channel,BCCH)和共享信道(Common Control Channel,CCCH)等。
这些信道的分配和管理主要由BSS和NSS完成。
网络结构GSM系统采用了分级管理的网络结构,分别由本地交换中心(Mobile Switching Center,MSC)、节点B(Node B)和基站控制器(Base Station Controller,BSC)组成。
这些模块之间通过信令传输和话音传输进行通信和数据交换。
GSM技术发展历程初期发展在1980年代初期,GSM系统只在欧洲使用,并且只能用于语音通信。
此后,随着技术的发展,GSM网络的数据传输速度逐渐提高,短信、彩信等功能被加入到了GSM系统中。
高速数据传输技术为了满足用户对数据传输速度的需求,GSM系统引进了GPRS(General Packet Radio Service)高速数据传输技术。
GPRS将数据分为不同的数据包传输,能够提供更快的数据传输速率,甚至可以支持视频的传输。
GSM网络结构图
GSM数字移动通信系统主要由移动交换系统NSS、基站子系统BSS、操作维护子系统OMS和移动台MS构成。
下面具体描述各部分的功能。
1、移动交换系统NSS移动交换系统由移动交换中心MSC、归属位置寄存器HLR、拜访位置寄存器VLR、设备识别寄存器EIR、鉴权中心AUC和短消息中心SMC等功能实体构成。
MSC是GSM系统网络的核心,呼叫建立、保持、和释放;链接BSC和PSTN、认证、呼叫转接、短信息、收费等。
HLR:是系统的中央数据库,存放与用户有关的所有信息,包括用户的漫游权限、基本业务、补充业务及当前位置信息等,从而为MSC提供建立呼叫所需的路由信息。
VLR:VLR存储了进入其覆盖区的所有用户的信息,为已经登记的移动用户提供建立呼叫接续的条件。
AUC:是一个受到严格保护的数据库,存储用户的鉴权信息和加密参数。
EIR:存储与移动台设备有关的参数,可以对移动设备进行识别、监视和闭锁等,防止未经许可的移动设备使用网络。
2、基站子系统BSSBSS是NSS和MS之间的桥梁,主要完成无线信道管理和无线收发功能。
BSS主要包括基站控制器BSC和基站收发信台BTS两部分。
BSC:主要完成无线信道的分配、BTS和MS发射功率的控制以及越区信道切换等功能。
BTS:基站子系统的无线收发设备,由BSC控制,主要负责无线传输功能,完成无线与有线的转换、无线分集、无线信道加密、跳频等功能。
3、操作维护子系统OMSOMS是GSM系统的操作维护部分,GSM系统的所有功能单元都可以通过各自的网络连接到OMS,通过OMS可以实现GSM网络各功能单元的监视、状态报告和故障诊断等功能4、移动台MS能通过无线接入进入通信网络,完成各种控制和处理以提供主叫或被叫通信;具备与使用者之间的人机接口。
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– (1)由SIM卡生产商存入的系统原始数据,如生产厂商代码、生产串 号、SIM卡资源配置数据等基本参数。
– (2)由GSM网络运营商写入的SIM卡所属网络与用户有关的、被存储 在用户这一方的网络参数和用户数据等,包括:① 鉴权和加密信息 Ki(Kc算法输入参数之一:密钥号)②国际移动用户号(IMSI);③移动 电话机用户号码、呼叫限制信息等。
EIR: 移 动 设 备 识 别 寄 存 器 BSC: 基 站 控 制 器
BTS: 基 站 收 发 信 台
PSPDN: 分 组 交 换 公 用 数 据 网PSTN : 公 用 电 话 网 ISD N: 综 合 业 务 数 字 网
第二代移动通信系统
GSM系统结构 组成GSM的四大部分
由系统结构图可以看出,GSM由MS(移 动台)、 BSS(基站子系统) 、 MSS(移动 交换子系统,也叫网络子系统-NSS)和OSS (操作维护子系统)这四部分组成。
BS接口 Ater接口
A接口
第二代移动通信系统
GSM系统结构
基站收发信台BTS
完成无线与有线的 转换,属于基站系统的 无线部分,是由BSC控 制,服务于小区的无线 收发信设备,完成BSC 与无线信道之间的转换, 实现BTS与MS之间通过 空中接口的无线传输及 相关的控制功能。
第二代移动通信系统
GSM系统结构
第二章 第二代移动通信系统
2.1 GSM数字蜂窝移动通 信系统
2.2 窄带CDMA系统
第二代移动通信系统概述
第二代移动通信系统
20世纪80年代中期到21世纪初,数字移动通 信系统得到了大规模应用,其代表技术是欧洲 的GSM和美国的CDMA,也就是通常所说的第二 代移动通信技术(2G)。
第二代移动通信系统概述
基站控制器BSC
是BSS的控制部分,在BSS中起交换作用。 BSC一端可与多个BTS相连,另一端与MSC和操 作维护中心(OMC)相连,BSC面向无线网络, 主要负责完成无线网络、无线资源管理及无线 基站的监视管理,并能完成对基站子系统的操 作维护功能。
BSS中的BSC所控制的BTS的数量随业务量 的大小而改变。
第二代移动通信系统
GSM系统结构
移动台( MS )
移动台是GSM系统的用户设备,包括车载 台、便携台和手持机。
每个移动台都有自己的识别码,即国际 移动设备识别号IMEI,IMEI主要由型号许可 代码和厂家有关的产品号构成。
每个移动用户有自己的国际移动用户识 别号IMSI,这个号码全球唯一,存储在用户 的SIM卡上。
2.1.2 GSM系统结构
第二代移动通信系统
GSM移动通信网结构
MS BTS
HLR / AUC
EIR
MSC / VLR
DCS1800 MS
Um
GSM
BTS Abis
No.7 BSSAP
No.7 MAP
A BSC
X.25
OMC
No.7 MAP TUP MSC / VLR
No.7 TUP
SC X.25或 No.7
SIM卡外形
SIM卡的构造
SIM 卡 是 带 有 微 处 理 器 的 芯 片 , 包 括 五 个 模块,每个模块对应一个功能:微处理器、 程序存储器、工作存储器、数据存储器和串 行通信单元。
最少有五个端口:①电源;②时钟;③数 据;④复位;⑤接地端。
卡触点功能
SIM卡座
第二代移动通信系统
GSM系统结构
– (3)由用户自己存入的数据。如缩位拨号信息、电话号码簿等。
– (4)用户在使用SIM卡过程中自动存入及更新的网络接续和用户信息。
在实际使用中有两种功能相同而形式不同 的SIM卡:
– (1)卡片式(俗称大卡)SIM卡,这种形式的SIM 卡符合有关IC卡的ISO标准,类似IC卡。
– (2)嵌入式(俗称小卡)SIM 卡,其大小只有25 mm×15 mm,是半永久性地装入到移动台设 备中的卡。
移动终端的组成原理框图如图所示
接收 解调
均衡 信道分离 解密 信道解码 语音解码 D/ A
பைடு நூலகம்
天 线
VCO
频率合成器
控制器
终端适配
数据终端
转
换 跳变单元
键盘、显示
发送 调制 无线部分
TDMA帧形成
加密 信道编码 处理部分
语音编码
A/ D 接口部分
SIM卡与UIM卡
手机与SIM卡共同构成移动通信终端设备。GSM手机用户在 “入网”时会得到一张SIM卡,机卡分离式CDMA手机“入网” 时也需配置UIM卡,即“用户识别模块”的意思。
第二代移动通信系统
在欧洲电信标准协会的领导下,GSM (Global System for Mobile Communications)。于1990 年完成了GSM900的规范并开始在欧洲投入试运 行,1991年,移动特别小组还制定了1 800 MHz 频段的规范,命名为DCS 1800系统。
第二代移动通信系统概述
第二代移动通信系统
CDMA(Code Division Multiple Access)是 码分多址的英文缩写,它是在扩频通信技术 的基础上发展起来的一种崭新而成熟的无线 通信技术。
CDMA技术的出现源于人们对更高质量无 线通信的需求。
2.1.1 GSM移动通信系统技术的标准规划
在GSM标准中,只对系统功能、接口制定了详细规划, 以便不同公司产品相互联通。它包含12项内容。
基站子系统(BSS)
功能:基站子系统BSS在GSM网络的固定部分和 无线部分之间提供中继,BSS通过无线接口直 接与移动台实现通信连接,同时BSS又连接到 网络端的移动交换机。
第二代移动通信系统
GSM系统结构
BTS
BIE
BIE
MS Um接口
Abis接口
OMC
BSC Q3接口
BTS SM
SM TC
MSC
第二代移动通信系统
PLMN P STN ISDN P SP D N
MS: 移 动 台
BSS: 基 站 子 系 统
NSS : 网 络 交 换 子 系 统
SC: 短 信 息 业 务 中 心
OMC: 操 作 维 护 中 心 MSC: 移 动 业 务 交 换 中 心
VLR: 来 访 位 置 寄 存 器
HLR: 归 属 位 置 寄 存 器 AUC: 鉴 权 中 心