中国移动GSM网络结构
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蜂窝移动移动通信系统的网络结构
GSM网络结构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,如图所示:基站子系统(BSS)在移动台(MS)和移动网子系统(NSS)之间提供和管理传输通路,特别是包括了MS与GSM系统的功能实体之间的无线接口管理。
NSS是整个GSM系统的控制和交换中心,它负责所有与移动用户有关的呼叫接续处理、移动性管理、用户设备及保密性等功能,并提供GSM系统与其他网络之间的连接。
MS、BSS和NSS组成GSM系统的实体部分,操作支持子系统(OSS)则提供运营部门一种手段来控制和维护这些实际运行部分。
网络子系统分为六个功能单元,即移动交换中心(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)、操作与维护中心(OMC)。
(1)移动交换中心(MSC)MSC是网络核心,它具有交换功能,能使移动用户之间,移动用户与固定用户之间互相连接。
它提供了与其它的MSC互连接口,和与固定网(如PSTN,ISDN等)的接口。
MSC从三种数据库――归属位置寄存器(HLR),拜访位置寄存器(VLR),鉴权中心(AUC)――取得处理用户呼叫请求所需的全部数据,MSC也跟据最新数据更新数据库。
(2)归属位置寄存器(HLR)归属位置寄存器是系统的中央数据库,它存储着归属用户的所有数据,包括用户的接入验证、漫游能力、补充业务等。
另外,HLR还为MSC提供关于移动台实际漫游所在的MSC区域的信息(动态数据),这样使任何入局呼叫立即按选择的路径送到被呼用户。
(3)拜访位置寄存器(VLR)VLR存储进入其覆盖区的移动用户的全部有关信息,它是动态用户数据库,它需要与有关的HLR进行大量数据交换。
如果用户进入另一个VLR区,那么在VLR中存储的数据就会被删除。
(4)鉴权中心(AUC)AUC存储保护移动用户通信不受侵犯的必要信息。
由于空中接口易受到窃听,因此在GSM系统规范中要求有保护移动用户不受侵犯的措施,如用户的鉴权,传输信息加密等,而鉴权信息和密钥就存储在AUC 中。
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 AO&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MSC (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的系统结构
GSM的系统结构GSM系统是目前世界上覆盖范围最广的一张通信网络,同时GSM也是全球范围内应用最广的一个数字移动通信标准。
那么什么是GSM呢?GSM是全球移动通信系统(Global System for Mobile communications) 的简称。
90年代中期投入了商用,全球有一百多个国家使用。
GSM标准的设备在全球蜂窝移动通信设备市场上占据80%以上。
一、GSM主要组成1.移动交换子系统MSS完成信息交换、用户信息管理、呼叫接续、号码管理等功能。
2.基站子系统BSSBSS系统是在一定的无线覆盖区中由MSC控制,与MS进行通信的系统设备,完成信道的分配、用户的接入和寻呼、信息的传送等功能。
3.移动台MSMS是GSM系统的移动用户设备,它由两部分组成,移动终端和客户识别卡(SIM卡)。
移动终端就是“机”,它可完成话音编码、信道编码、信息加密、信息的调制和解调、信息发射和接收。
SIM卡就是“人”,它类似于我们现在所用的IC卡,因此也称作智能卡,存有认证客户身份所需的所有信息,并能执行一些与安全保密有关的重要信息,以防止非法客户进入网路。
SIM卡还存储与网路和客户有关的管理数据,只有插入SIM卡后移动终端才能接入进网。
4.操作维护子系统GSM子系统还包括操作维护子系统(OMC),对整个GSM网络进行管理和监控。
通过它实现对GSM网内各种部件功能的监视、状态报告、故障诊断等功能。
二、GSM计量单位GSM是PP编制产品的一种计量单位,名字为“克重”。
用以表示PP编制产品的强度,数值越大,表明该产品的质量越好,是抗撕裂性、扛穿刺性及拉伸强度的一种综合记录。
GSM = g per square meter 每平方米的重量(克)三、GSM技术特点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、机卡分离。
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系统总体结构
GSM系统总体结构由以下功能单元组成:(1)MS(移动台),包括ME(移动设备)和SIM(用户识别模块)。
根据业务状况,移动设备可包括MT(移动终端)、TAF(终端适配功能)和TE(终端设备)等功能部件。
(2)BTS(基站系统),是为一个小区服务的无线收发设备。
(3)BSC(基站控制器),具有对一个或多个BTS进行控制以及相应呼叫控制的功能。
BSC以及相应的BTS组成了BSS(基站子系统)。
BSS是在一定的无线覆盖区中,由MSC控制,与MS进行通信的系统设备。
(4)MSC(移动业务交换中心),对位于它管辖区域中的移动台进行控制、交换的功能实体。
(5)VLR(拜访位置寄存器),MSC为所管辖区域中MS的呼叫接续,所需检索信息的数据库。
VLR存储与呼叫处理有关的一些数据,如用户的号码、所处位置区的识别、向用户提供的服务等参数。
(6)HLR(归属位置寄存器),是管理部门用于移动用户管理的数据库。
每个移动用户都应在其HLR注册登记。
HLR主要存储两类信息——有关用户的参数和有关用户目前所处位置的信息。
(7)EIR(设备识别寄存器),存储有关移动台设备参数的数据库,主要完成对移动设备的识别、监视、闭锁等功能。
(8)AUC(鉴权中心),为认证移动用户的身份和产生相应鉴权参数的功能实体。
通常,HLR、AUC合设在一个物理实体中。
MSC、VLR、HLR、AUC、EIR功能实体组成为交换子系统(SSS)。
(9)OMC(操作维护中心),操作维护系统中的各功能实体。
依据厂家的实现方式可分为OMC—R(无线子系统的操作维护中心)和OMC—S(交换子系统的操作维护中心)。
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。
5.3 GSM的网络结构
GSM 服务区 PLMN 服务区 MSC 服务区 位置区 基站区 小区
图5-2 GSM系统的网络结构
5.3.1 移动业务本地网的网络结构
全国划分为若干个移动业务本地网,建网的原则是长途 区号为2位或3位的地区可建移动业务本地网。
图5-3 移动业务本地网由几个长途编号组成的示意图
5.3.2 省内移动通信网的网络结构
图5-4 省内数字公用蜂窝移动通信的网络结构
5.3.3 全国移动通信网的网络结构
图5-5 全国GSM移动通信网的网络结构
5.3.4 GSM的网络接口
Байду номын сангаас
(1)Sm接口 (3)Abit接口 (5)B接口 (7)D接口 (9)F接口
(2)Um接口 (4)A接口 (6)C接口 (8)E接口 (10)G接口
5.3.4 GSM系统与其他公用电信网的接口
• GSM系统通过MSC与ISDN,PSTN,PDN 互连,物理链接方式为2Mbit/s PCM数字传 输。 • 我国GSM系统与PSTN和ISDN网的互连方 式采用7号信令系统接口。
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移动通信系统的组成
无线基站子系统(BSS)的组成
系 统 中 的 各 子 系 统 的 组 成
交换网络子系统(NSS)的组成
其他通信网
公用陆地移动网
PSTN
ISDN PSPDN
公共电话交换网
综合业务数字网 分组交换公共数据网
移动台子系统(MS)
MS是GSM移动通信网中用户使用的设备,通过无
线接口接入GSM系统,完成各种控制和处理,以提 供主叫或被叫通信。移动台是用户唯一能直接接触 的整个GSM系统的唯一设备。分为车载型、便携型、 手持型。 SIM卡是用户入网登记的凭证,具有防止窃用、鉴 权和加密的功能,用户的全部资料都存储在SIM卡 上,供GSM系统对用户的身份进行鉴别,同时,用 户通过它完成与系统的连接和信息的保存与交换。 SIM卡存储的数据分为4类:用户身份认证的 信息,安全保密的信息,网络和用户的管理数据, 用户的个人信息。
移动台子系统(MS) 移动台是移动终端(MS)和用户识别模 块(SIM)组成。移动台是移动终端 (MS)和用户识别模块(SIM)组成。
Ó Ò ï ô Ê È ä ë A/D ï ô à Ó Ò ±  ë 13kbit/ s Å À à Ð µ ±  ë Ó Ü ¼ à TDMAÖ ¡ Î É Ð ³ ÷Î µ Ö
移动交换中心(MSC)
• 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。
• MSC主要完成交换功能、计费功能、网络接口功能、无线资源
移动台语音处理的过程
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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。
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基础知识
GSM基础知识1、GSM系统网络结构MS:移动台BTS:基站收发信台BSC:基站控制器TC:码型转换器MSC:移动交换中心VLR:拜访位置寄存器HLR:归属位置寄存器EIR:设备识别寄存器AUC:鉴权中心2、GSM频段:下行:(900M )935-960MHZ (1800M)1805-1880上行:(900M )890-915MHZ (1800M)1710-1785GSM900M:频率带宽25M,双工间隔45M。
DCS1800M:频率带宽75M,双工间隔95M。
中国移动使用:1-95号频点绝对频点号和频道标称中心频度的关系为:F(N)=890MHZ+N0.2MHZ(下行)N=1-124上行=下行+45MHZF(N)=1710.2MHZ+(N-512)0.2MHZ(下行)N=512-885上行=下行+95MHZGSM频道间隔为200KHZ,每个频点采用时分多址(TDMA)方式,分为8个时隙,既8个信道(全速率)。
3、GSM系统按其功能,分为4个子系统:MS、BSS、NSS、OSS4、GSM系统的多址方式:FDMA、TDMA5、GSM系统无线接口的最小传输单位是Burst,GSM系统调制方式为:GMSK,GSM系统采用的编码方案是13KBIT/S的RPE--LTP编码(规则脉冲激励,长期预测编码)6、TDMA信道GSM中的信道分为物理信道和逻辑信道。
逻辑信道分为业务信道(TCH)和控制信道(CCH)业务信道分为语音业务信道(TCH/F、TCH/S)数据业务信道(TCH/9。
6等)控制信道(CCH)分为:广播信道(BCH)、公共控制信道(CCCH)、专用控制信道(DCCH)广播信道(BCH):BCCH、FCCH、SCH公共控制信道(CCCH):RACH、PCH、AGCH专用控制信道(DCCH):SDCCH、SACCH、FACCH6、GSM系统的分集接收包括空间分集、时间分集、频率分集和极化分集7、TA的意思为时间提前量,目的是保证BTS和MS工作在同一时隙内。
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名词解释(简介)
1、MS(Mobile Station)移动台,包括:移动设备ME和SIM卡。
2、BTS(Base Transceiver Station)基站收发信机,负责无线信号的收发。
3、BSC(Base Station Controller)基站控制器,处理所有与无线信号有关的工作:小区切换、无线资源管理等。
4、MSC(Mobile Service Switching Center)移动业务交换中心,为移动用户提供交换功能,负责移动用户的呼叫建立。
MSC与VLR总是合并在一起。
5、GMSC(Gateway MSC)MSC关口局,连接MSC和其它网络如PSTN。
6、VLR(Visitor Location Register)拜访位置寄存器,临时存放在该地的手机用户的用户数据,是临时的HLR。
7、HLR(Home Location Register)归属位置寄存器,HLR是一个数据库,其中存放着全部归属用户的信息,负责向VLR发送用户数据。
8、AUC(Authentication Center)鉴权中心,用于对用户身份的鉴别。
9、EIR(Equipment Identity Register)移动台设备识别寄存器,用于储存及鉴别移动台的设备身份。
10、OMC(Operation and Maintenance Center)操作维护中心,提供人机界面实现对系统设备的监测和控制功能。
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
NSS主要完成交换功能以及用户数据管理、移动性管理、安全性管理所需的数据库功能。
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:GSM系统的核心,完成最基本的交换功能,即完成移动用户和其他网络用户之间的通讯连接;完成移动用户寻呼接入、信道分配、呼叫接续、话务量控制、计费、基站管理等功能;提供面向系统其他功能实体的接口、到其他网络的接口以及与其他MSC互连的接口。
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。
一个HLR 可以覆盖几个MSC服务区甚至整个移动网络。
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。
VLR是一个动态数据库,需要与有关的归属位置寄存器HLR进行大量的数据交换以保证数据的有效性。
当用户离开离开该VLR的控制区域,则重新在另一个VLR登记,原VLR将删除临时记录的该移动用户数据。
在物理上,MSC和VLR通常合为一体。
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。
在物理实体上,AUC和HLR共存。
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BSS
BSS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:位于MSC与BTS之间,具有对一个或多个BTS进行控制和管理的功能,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。
BSC也是一个小交换机,它把局部网络汇集后通过A接口与MSC相连。
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。
BTS通过Abis接口与BSC相连,通过空中接口Um与MS相连。
此外,BSS系统还包括码变换和速率适配单元TRAU。
TRAU通常位于BSC和MSC之间,主要完成16 kbps的RPE-LTP编码和64 kbps的A律PCM编码之间的码型变换。
3、操作维护子系统OMS
OMS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。
OMS分为两部分:OMC-S(操作维护中心-系统部分)和OMC-R(操作维护中心-无线部分)。
OMC-S用于NSS系统的操作和维护,OMC-R用于BSS系统的操作和维护。
4、移动台MS
MS是GSM系统的用户设备,可以是车载台、便携台和手持机。
它由移动终端和用户识
别卡SIM两部分组成。
移动终端主要完成语音信号处理和无线收发等功能。
SIM卡存储了认证用户身份所需的所有信息以及与安全保密有关的重要信息,以防非法用户入侵,移动终端只有插入了SIM卡后才能接入GSM网络。
TD-SCDMA:是集CDMA、TDMA等技术优势于一体、系统容量大、频谱利用率高、抗干扰能力强的移动通信技术,它采用了智能天线、联合检测、同步CDMA、多时隙、可变扩频系统、自适应功率调整等技术。
TD-SCDMA主要优势:
能在现有的GSM网络上迅速而直接部署
1、突出的频谱利用率:比其它3G标准的现有设备高一倍,
2、无需使用成对的频段,
3、较好的抗干扰性,特别是抑制码间干扰,
4、灵活、自适应的上下行业务分配,特别适合各种变化的不对称业务(如无线因特网),
5、系统成本低
TD-SCDMA网络结构:
TD-CDMA由CN(核心网)、UTRAN(无线接入网)和UE(用户设备)三部分组成,各个部分由接口连接。
RNS(无线网络子系统)由一个RNC(无线网络控制器)和多个Node B组成,一个Node B可以包括1个、3个或6个小区。
UTRAN又由多个RNS组成
核心网子系统的框架结构分成两个部分:电路交换(CS)域和分组交换(PS)域,分别对应于原来的GSM交换子系统和GPRS交换子系统。
SGSN:是英文Serving GPRS SUPPORT NODE的缩写。
SGSN作GPRS/TD-SCDMA(WCDMA)核心网分组域设备重要组成部分,主要完成分组数据包的路由转发、移动性管理、会话管理、逻辑链路管理、鉴权和加密、话单产生和输出等功能
GGSN:(Gateway GSN,网关GSN)主要是起网关作用,它可以和多种不同的数据网络连接,如ISDN、PSPDN和LAN等。
GGSN可以把GSM网中的GPRS分组数据包进行协议转换,从而可以把这些分组数据包传送到远端的TCP/IP或X.25网络。