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1、第七章GSM系统的构造一、概述公众陆地挪动网PLMN：由运营商管理的、向公众提供挪动通讯效力的网络。GSM900/DCS1800是一个PLMN。GSM：全球挪动通讯系统，Global System for Mobile communicationsDCS：数字通讯系统，Digital Communication SystemGSM提供的业务电信业务：、短音讯等承载业务：数据交换等补充业务：来电显示、呼叫转移、多方通话等空中接口(Air Interface)公共逻辑信道：由多个挪动台共享的信道。公用逻辑信道：只为一个挪动台提供资源的信道。表GSM空中接口的主要特点1W0.14km2W(或8W)频
2、域和时域，频率上双工通讯多径接入方式终端功率0.330 km蜂窝小区半径12 kbit/s最大数据传输速率13 kbit/s(5.6 kbit/s)语音速率271 kbit/s调制速率95MHz45MHz双工通讯频率间隔8TDMA帧的时隙数量1710-1785MHz1805-1880MHz890-915MHz935-960MHz频带宽DCSGSM中国挪动：905909/950954 MHz中国联通：909915/954960 MHz巡游管理(Itineracy Management)位置登记越区切换遨游(Roaming)保证用户在不同网络中的通话不中断。二、分系统组成挪动台MS (Mobile
3、 Station)独一的国际挪动设备识别码IMEI (International Mobile Equipment Identity).方式：车载式和便携式.功能：能经过无线接入进入通讯网络，完成各种控制和处置以提供主叫或被叫通讯功能外，还必需具备与运用者之间的人机接口或与其它终端设备相衔接的适配安装。.最小的发射功率：在GSM中，普通为3mW(5dBm)；在DCS中，普通为1mW(0dBm)。图挪动台的构成SIM卡设备SIM (Subscriber Identity Module)卡记录了用户的一切特征和运用环境，如卡的密码、缩位拨号、最后的呼叫号码、最后衔接的网络等。基站子系统BSS (B
4、ase Station Subsystem)一方面，经过空中接口与挪动台相接，进展无线发送、接纳及无线资源管理；另一方面，基站子系统和网络子系统NSS中的挪动交换中心MSC (Mobile Switching Center)相连，实现挪动用户与固定网络用户之间或挪动用户之间的通讯衔接。.基站收发信机BTS (Base Transceiver Station)由一组被称为TRX的智能发送机和接纳机组成。功能：最根本的：调制/解调、平衡、纠错编码物理层：TDMA复用、慢跳频、加密数据链路层：手机和设备间的信令交换(LAPDm)，还管理和BSC间的链路以保证会话的稳定性 (LAPD)。图BTS-BS
5、C间的不同配置星型配置链型配置星型和扇区型配置.基站控制器BSC (Base Station Control)主要功能：管理无线资源、信道的分配、根据BTS的丈量结果来控制挪动台或BTS的发射功率、决议能否执行切换 (handover)。BSC和BTS以及MSC经过一至数条PCM链路相连。BTS和BSC间的链路类似于ISDN；BSC和MSC间的链路运用了7号信令不同层的功能。BSC的话务容量普通为100到900 Erlang。图BSS子系统在GSM网络中的位置.BSS子系统的构造分为三层：物理层、数据链路层和网络层。物理层定义了发送/接纳信息的一切方法。在Abis接口上发生的是数字传输，普通是
6、64kbit/s，采用了ITU的G.703、G.705、G.732电信规范。在空中接口上，还完成纠错编码、逻辑信道复用和进展一些无线目的的丈量。数据链路层经过协议和ARQ (Automatic Repeat reQuest)机制，保证两个终端间数据传输的可靠性。在BTS和BSC间运用的是LAPD (Link Access Protocol on the D channel)协议。在MS和BTS间运用的是LAPDm (Link Access Protocol on the Dm channel)协议。网络层在挪动台要进展通讯时，建立、维持和释放交换电路。分为三个子层无线资源管理RR (Radio
7、 Resource)：主要存在于MS和BSC中。它管理的是无线资源，包括不同逻辑信道的建立、维持和释放。在挪动台中，主要是用来选择小区、在物理层丈量的结果根底上监听信标信道。挪动性管理MM (Mobility Management)：担任挪动台的位置信息、鉴权和TMSI的分配。衔接纳理CM (Connection Management)包括三个实体：呼叫控制CC (Call Control)管理和最终目的的电路链接、短音讯效力SMS (Short Message Service)担任短音讯的收发、补充业务SS (Supplementary Services)管理附加业务。图BSS的层构造RR：
8、担任MS-BTS间的加密接口A：SS7协议栈接口Abis：ISDN接口网络子系统NSS (Network Subsystem).归属位置存放器HLRHome Location Register，管理一个给定PLMN用户的静态数据库，它还记录了每个用户的： 国 际 挪 动 用 户 识 别 码 IMSI (International Mobile Subscriber Identity)，网络经过这个号码和用户联络，该号码是不对外的。用户运用的MSISDN (Mobile Station ISDN Number)号码，该号码是对外的。用户的某些特征 (允许运用的补充业务、允许打国际长途与否等)。为
9、每个用户记录了访问过的访问用户位置存放器VLR (Visitor Location Register)号码。图号码与身份代码拨号呼叫MSISDN运用IMSI呼叫HLR的布置方式集中式：被安装在一台特殊的机器上，一个HLR可以管理数十万用户。分布式：被集成到MSC中，这时用户的数据被储存在和他经常联络的MSC中。用户的资料只储存在一个HLR中，网络经过MSISDN和用户的IMSI来确定HLR。.MSC和VLR功能MSC本质上是挪动效力的交换中心，担任管理挪动台和其他的MSC联络、短音讯的传送、必要时参与切换的执行、验证访问用户的特征 (在用户主叫时)、转发位置信息等。有时，又称为GMSC (Ga
10、teway MSC)，被用于固定用户呼叫挪动用户。VLR是一个动态数据库，记录某个地域中出现的用户资料。这些资料是从该挪动用户的归属位置存放器HLR获取并暂时保管，一旦挪动用户分开该VLR的控制区域，那么该用户的数据就会被删除。VLR中还保管了挪动用户的TMSI (Temporary Mobile Subscriber Identity) ，并且在VLR中的与用户地理区域位置相关的信息比HLR中更准确。.NSS子系统的构造MTP (Message Transfer Part)：包含了7号信令系统SS7 (Signaling System 7)中低3层的一切协议，这些协议允许布置一个专门用于信令
11、的、基于数据流的国家网络。SCCP (Signalling Connection Control Part)：SS7的一个协议，主要用来管理信令网之间的相互衔接并且提供一个有/无衔接的效力。利用该协议可以布置一个全世界的信令网。基于SS7、位于NSS和BSS间的A接口，包含了MTP和SCCP协议，运用衔接的方式。 TCAP (Transaction Capabilities Application Part)：SS7的一个协议，担任将一个事务分割成延续的操作元素。和SCCP一同管理国际遨游，运 用 在 MSC/VLRHLR间 以 及 MSC/VLRMSC/VLR间。ISUP (ISDN Use
12、r Part)：SS7中处置运用的协议。打时，ISUP担任管理典型的音讯交换。MAP (Mobile Application Part)：基于SS7之上的运用协议，担任管理NSS设备间的对话和巡游。BSSAP (BSS Application Part)对BSCMSC间的音讯进展管理。MM和CM对遨游、MS和MSC之间衔接进展管理。一切的信令交换发生在NSS内部，是经过SS7完成的。图NSS的层构造ECPSTNPSTN操作子系统OSS (Operation Subsystem)记录和控制网络性能的各种事件，在提供一定效力质量的前提下保证用户资源的运用。.网络管理商业上：用户开通、终端、计费等平
13、安方面的管理：检测非法入侵等开发和管理话务：察看话务量和话务质量、监控挪动台等管理网络的配置：植入软件、参与新设备和添加新的网络功能等维护：监控网络中出现的问题、设备测试等GSM的管理系统类似于国际电信联盟ITU (International Telecommunication Union)规范化了 的 M.30中 的 TMN (Telecommunications Management Network)。.TMN构造由操作系统、数据网、中间设备等组成。图TMN的构造操作系统数据网中间设备数据网.设备身份存放器EIR的功能Equipment Identity Register，一个储存有终端号
14、IMEI (International Mobile Subscriber Identity)的数据库，它用来验证某个终端能否有权运用网络资源。EIR中有白名单 (允许运用的)、黑名单 (制止运用)的和灰名单 (可疑的，不确定能否制止运用的)。.鉴权中心AUC的功能AUthentication Center，储存了验证每个用户可以恳求的效力权益和对通讯进展加密的密钥。普通来说，一个HLR有一个AUC。.OMC和NMCOperations and Maintenance Center，担任设备的部分监护Network Management Center，经过中央控制来管理整个网络用户数据信令图PLMN的子系统小结了解GSM网络提供的根本特性和操作子系统OSS的功能，熟习GSM网络中的各个接口以及它们各自的作用，掌握BSS子系统和NSS子系统以及它们各自的构造。
