移动交换原理与技术
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网络子系统NSS
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网络子系统（NSΒιβλιοθήκη Baidu）由六个功能单元组成：
1. 移动业务控制中心MSC（Mobile service Switching center ） 2. 访问用户位置寄存器VLR（Visitor Location Register ）
3. 归属用户位置寄存器HLR（Home Location Register ）
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2
图1 数字蜂窝通信系统的网络结构
•
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)、操作维护中心(OMC)、原籍位置寄存 器(HLR)、访问位置寄存器 (VLR)、鉴权中心 (AUC)和移动设备识别寄存 器(EIR)等组成。一个MSC可管理多达几十个基站控制器，一个基站控制 器最多可控制256个 BTS。由MS、BS和网络子系统构成公用陆地移动通 信网，该网络由MSC与公用交换电话网(PSTN)、综合业务数字网(ISDN) 和公用数据网(PDN)进行互连。
图2 大区覆盖
基站子系统（BSS）：基站子系统主要负责完成 无线发送接收和无线资源管理等功能，可分为基 站控制器BSC （Base Station Controller ）和 基站收发信台BTS （ Base Transceiver Station）。BSS一方面通过 BTS 利用无线接口 与移动台相连，负责信息的无线发送/接收和无线 资源的管理；另一方面，通过 BSC 和网络子系统 （NSS）中的移动业务交换中心（MSC）相连， 实现移动用户之间以及移动用户和固定电话网络 用户之间的通信连接。
VLR 和 HLR
2.
访问用户位置寄存器（VLR） – VLR 中存放的是MSC管辖范围内的用户的相关信息。 VLR负责用户的位置登记和位置信息的更新，MSC 根据用户在VLR中登记的位置，对其发起寻呼。VLR 中的数据是临时的（只有用户在其服务区内时，VLR 中才保留该用户的数据）。 归属用户位置寄存器（HLR） – HLR是GSM系统的中央数据库，存储着该HLR控制 区内所有用户的相关数据。一个HLR可以控制一个 或者若干个VLR。HLR 中存储着该HLR控制区内所 有移动用户的静态和动态数据，保证每个入局呼叫 都能按最新的路径信息接续至被叫用户。
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3.
AUC、EIR 和 OMC
4.
5.
6.
鉴权中心（AUC） – AUC中存储着鉴权算法和加密密钥，用来防止非法用 户接入系统，并保证通过无线接口进行通信的用户数据 的安全。 移动设备识别寄存器（EIR） – EIR中存储着移动设备的国际移动设备识别码IMEI， 分别列出准许使用的、失窃不准使用的、出现异常需要 监视的移动设备。AUC根据MSC的要求检查IMEI，确 保入网设备不是被盗用的或者故障设备。但这一设备在 真正运营的网络中未使用。 运营与维护中心（OMC） – OMC 用于对 GSM 系统进行集中操作与维护，允许远 程接入对系统进行运行维护和管理，并提供和高层网络 管理中心（NMC）之间通信的接口。 9
4. 鉴权中心AUC（Authenticate Center ） 5. 移动设备标识寄存器EIR（Equipment Identity Register ） 6. 操作维护中心OMC（Operation and Maintenance Center ）。
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1.移动业务控制中心MSC
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MSC是整个网络子系统的核心。首先，MSC 是交换机，它 通过接口和其他 MSC 或 PSTN建立连接、进行呼叫控制和 计费。 在一个容量较大的移动通信系统中，其网络子系统中可能包 含若干个MSC。同时和移动网络以及固定网络连接、负责移 动网至固定网、以及固定网到移动网呼叫转接功能的 MSC 叫做网关 MSC（即 GMSC）。 GSM系统通过GMSC与公用电信网PSTN互连，一般采用7号 信令系统接口。其物理链接方式是通过在GMSC与PSTN或 ISDN交换机之间采用2.048Mb/s的PCM数字传输链路来实 现的。 MSC 具有号码存储、呼叫处理、路由选择等功能。MSC 可 以从HLR、VLR 和AUC获取处理用户位置登记和呼叫请求所 需要的全部数据。反之，MSC 也根据其获取的最新信息请求 更新数据库的部分数据。 7
移动台的一个重要组成部分是用户识别模块，即 SIM卡。SIM卡中存放着所有和用户有关的用户无 线接口侧的信息，包括鉴权、加密信息。使用 GSM系统进行呼入和呼出的移动台必须插入SIM 卡，只有在处理紧急呼叫时（如呼110和119）， 才可以在不插入SIM卡的情况下使用移动台。
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基站子系统BSS
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移动台
MS TE MS BTS BSC MSC HLR AUC EIR OMC BTS BSC
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基站子系统
网络子系统 VLR PSTN ISDN PDN
移动台MS
•
移动台MS实现移动终端功能，GSM 移动台包括 移动台物理设备（即手机的裸机）和 SIM 卡两部 分。移动台的类型很多，除了人们最熟悉的手机之 外还包括车载台、便携式移动台。
蜂窝移动通信系统
•
早期的移动通信系统在 中心区域设置大功率的 发射机，采用高架天线 把信号发送到整个覆盖 地区(半径可达几十千 米)。这种系统的主要矛 盾是它同时提供给用户 使用的信道数有限，满 足不了移动通信业务迅 速增长的需要。例如在 20世纪70年代于纽约 开通的IMTS (Improved Mobile Telephone Service) 系统(如图2所示)，仅 能提供12对信道。
信息传输与交换技术
第6章 移动交换原理与技术
1
11.1 移动交换机结构和特点
对移动通信而言，在通信网络的总体规划和设计 中必须解决的一个问题是，为了满足运行环境、 业务类型、用户数量和覆盖范围等要求，通信网 络应该设置哪些基本组成部分(比如，基站和移动 台、移动交换中心、网络控制中心、操作维护中 心等)，以及这些组成部分应该怎样部署，才能构 成一种实用的网络结构。图 1 表示了一个数字蜂 窝通信系统的网络结构。
网络子系统NSS
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网络子系统（NSΒιβλιοθήκη Baidu）由六个功能单元组成：
1. 移动业务控制中心MSC（Mobile service Switching center ） 2. 访问用户位置寄存器VLR（Visitor Location Register ）
3. 归属用户位置寄存器HLR（Home Location Register ）
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图1 数字蜂窝通信系统的网络结构
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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)、操作维护中心(OMC)、原籍位置寄存 器(HLR)、访问位置寄存器 (VLR)、鉴权中心 (AUC)和移动设备识别寄存 器(EIR)等组成。一个MSC可管理多达几十个基站控制器，一个基站控制 器最多可控制256个 BTS。由MS、BS和网络子系统构成公用陆地移动通 信网，该网络由MSC与公用交换电话网(PSTN)、综合业务数字网(ISDN) 和公用数据网(PDN)进行互连。
图2 大区覆盖
基站子系统（BSS）：基站子系统主要负责完成 无线发送接收和无线资源管理等功能，可分为基 站控制器BSC （Base Station Controller ）和 基站收发信台BTS （ Base Transceiver Station）。BSS一方面通过 BTS 利用无线接口 与移动台相连，负责信息的无线发送/接收和无线 资源的管理；另一方面，通过 BSC 和网络子系统 （NSS）中的移动业务交换中心（MSC）相连， 实现移动用户之间以及移动用户和固定电话网络 用户之间的通信连接。
VLR 和 HLR
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访问用户位置寄存器（VLR） – VLR 中存放的是MSC管辖范围内的用户的相关信息。 VLR负责用户的位置登记和位置信息的更新，MSC 根据用户在VLR中登记的位置，对其发起寻呼。VLR 中的数据是临时的（只有用户在其服务区内时，VLR 中才保留该用户的数据）。 归属用户位置寄存器（HLR） – HLR是GSM系统的中央数据库，存储着该HLR控制 区内所有用户的相关数据。一个HLR可以控制一个 或者若干个VLR。HLR 中存储着该HLR控制区内所 有移动用户的静态和动态数据，保证每个入局呼叫 都能按最新的路径信息接续至被叫用户。
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AUC、EIR 和 OMC
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鉴权中心（AUC） – AUC中存储着鉴权算法和加密密钥，用来防止非法用 户接入系统，并保证通过无线接口进行通信的用户数据 的安全。 移动设备识别寄存器（EIR） – EIR中存储着移动设备的国际移动设备识别码IMEI， 分别列出准许使用的、失窃不准使用的、出现异常需要 监视的移动设备。AUC根据MSC的要求检查IMEI，确 保入网设备不是被盗用的或者故障设备。但这一设备在 真正运营的网络中未使用。 运营与维护中心（OMC） – OMC 用于对 GSM 系统进行集中操作与维护，允许远 程接入对系统进行运行维护和管理，并提供和高层网络 管理中心（NMC）之间通信的接口。 9
4. 鉴权中心AUC（Authenticate Center ） 5. 移动设备标识寄存器EIR（Equipment Identity Register ） 6. 操作维护中心OMC（Operation and Maintenance Center ）。
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1.移动业务控制中心MSC
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MSC是整个网络子系统的核心。首先，MSC 是交换机，它 通过接口和其他 MSC 或 PSTN建立连接、进行呼叫控制和 计费。 在一个容量较大的移动通信系统中，其网络子系统中可能包 含若干个MSC。同时和移动网络以及固定网络连接、负责移 动网至固定网、以及固定网到移动网呼叫转接功能的 MSC 叫做网关 MSC（即 GMSC）。 GSM系统通过GMSC与公用电信网PSTN互连，一般采用7号 信令系统接口。其物理链接方式是通过在GMSC与PSTN或 ISDN交换机之间采用2.048Mb/s的PCM数字传输链路来实 现的。 MSC 具有号码存储、呼叫处理、路由选择等功能。MSC 可 以从HLR、VLR 和AUC获取处理用户位置登记和呼叫请求所 需要的全部数据。反之，MSC 也根据其获取的最新信息请求 更新数据库的部分数据。 7
移动台的一个重要组成部分是用户识别模块，即 SIM卡。SIM卡中存放着所有和用户有关的用户无 线接口侧的信息，包括鉴权、加密信息。使用 GSM系统进行呼入和呼出的移动台必须插入SIM 卡，只有在处理紧急呼叫时（如呼110和119）， 才可以在不插入SIM卡的情况下使用移动台。
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基站子系统BSS
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移动台
MS TE MS BTS BSC MSC HLR AUC EIR OMC BTS BSC
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基站子系统
网络子系统 VLR PSTN ISDN PDN
移动台MS
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移动台MS实现移动终端功能，GSM 移动台包括 移动台物理设备（即手机的裸机）和 SIM 卡两部 分。移动台的类型很多，除了人们最熟悉的手机之 外还包括车载台、便携式移动台。
蜂窝移动通信系统
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早期的移动通信系统在 中心区域设置大功率的 发射机，采用高架天线 把信号发送到整个覆盖 地区(半径可达几十千 米)。这种系统的主要矛 盾是它同时提供给用户 使用的信道数有限，满 足不了移动通信业务迅 速增长的需要。例如在 20世纪70年代于纽约 开通的IMTS (Improved Mobile Telephone Service) 系统(如图2所示)，仅 能提供12对信道。
信息传输与交换技术
第6章 移动交换原理与技术
1
11.1 移动交换机结构和特点
对移动通信而言，在通信网络的总体规划和设计 中必须解决的一个问题是，为了满足运行环境、 业务类型、用户数量和覆盖范围等要求，通信网 络应该设置哪些基本组成部分(比如，基站和移动 台、移动交换中心、网络控制中心、操作维护中 心等)，以及这些组成部分应该怎样部署，才能构 成一种实用的网络结构。图 1 表示了一个数字蜂 窝通信系统的网络结构。