第3章数字移动通信系统(2G).ppt

第3章 数字移动通信系统（2G） 3.1 GSM系统概述 GSM的英文全名为：Global System for Mobile Communications，中文译为全球移动通信系统，俗称“全球通”，是一种起源于欧洲的数字移动通信系统标准。早在1982年，欧洲已有几大模拟蜂窝移动系统在运营，例如北欧多国的NMT（北欧移动电话）和英国的TACS（全接入通信系统)，西欧其它各国也提供移动业务。但由于各国之间的移动通信系统的体制和标准不统一，移动通信很难实现国家间的漫游，为了方便全欧洲统一使用移动电话，北欧国家向CEPT（欧洲邮电行政大会）建议制定一种公共的数字移动通信系统标准，统一规范欧洲电信业务，因此成立了一个在ETSI技术委员会下的“移动特别小组（Group Special Mobile）”，简称“GSM”，来制定有关的标准和建议书。 3.1.1 GSM系统的结构 1、网络各部分的主要功能 MS（移动台）它包括ME（移动设备）和SIM（用户识别模块）卡，移动台可分为车载台、便携台和手机3类，其主要作用是通过无线接口接入网络系统，也提供人机接口。SIM卡是识别卡，用来识别用户，它基本上是一张符合ISO标准的“智慧”磁卡，其中包含与用户有关的无线接口的信息，也包括鉴权和加密的信息。除紧急呼叫外，移动台都需要插入SIM卡才能得到通信服务。 BSS主要的功能是负责无线发射和管理无线资源。BSS由BTS（基站收发台）和BSC（基站控制器）组成。 BSS中的BTS是用户终端的接口设备，BSC可以控制一个或多个BTS，可以控制信道分配，通过BTS对信号强度的检测来控制移动台和BTS的发射功率，也可作出执行切换的决定。 NSS（网络子系统）由MSC（移动交换中心）和OMC（操作维护中心）以及HLR（归属位置寄存器）、VLR（访问位置寄存器）、AUC（鉴权中心）和EIR（设备标志寄存）等组成。NSS主要负责完成GSM系统内移动台的交换功能和移动性管理、安全性管理等。 MSC是GSM网络的核心部分，也是GSM系统与其他公用通信系统之间的接口，主要是对位于它所管辖区域中的移动台进行控制、交换。 OMC主要对GSM网络系统进行管理和监控。 VLR是一个动态的数据库，用于存储进入其控制区用户的数据信息，例如用户的号码、所处位置区的识别、向用户提供的服务等参数，一旦用户离开了该VLR的控制区，用户的有关数据将被删除。 HLR是一个静态数据库，每个移动用户都应在其HLR登记注册。HLR主要用来存储有关用户的参数和有关用户目前所处位置的信息。 EIR用来存储有关移动台设备参数的数据库，对移动设备进行识别、监视和闭锁等。 AUC专用于GSM系统的安全性管理，进行用户鉴权及对无线接口上的语音、数据、信令信号进行加密，以防止无权用户的接入和保证移动用户的通信安全。 SMSC（短消息业务中心）与NSS连接可实现点对点短消息业务，与BSS连接完成小区广播短消息业务。 在实际的GSM网络中，可根据不同的运营环境和网络需求进行网络配置。具体的网络单元可用多个物理实体来承担，也可以将几个网络单元合并为一个物理实体，比如将MSC和VLR合并在一起，也可以把HLR、EIR和AUC合并为一个物理实体。 2、GSM网络接口 A接口。 A接口定义为网络子系统与基站子系统之间的通信接口，其物理连接是通过采用标准的2.048Mb/sPCM数字传输链路来实现。此接口传送的信息包括对移动台及基站的管理、移动性和呼叫接续管理等。 Abis接口。 Abis接口定义为基站子系统的基站控制器与基站收发信机两个功能实体之间的通信接口， 用于BTS（不与BSC放在一处）与BSC之间的远端互连方式。该接口支持所有向用户提供的服务，并支持对BTS无线设备的控制和无线频率的分配。 Um接口。又称为空中接口，定义为移动台与基站收发信机之间的无线通信接口， 它是GSM系统中最重要、 最复杂的接口。此接口传递的信息包括无线资源管理、移动性管理和接续管理等。 B接口，B接口定义为移动交换中心与访问位置寄存器之间的内部接口，用于MSC向VLR询问有关移动台当前位置信息或者通知VLR有关MS的位置更新信息等。 C接口。C接口定义为MSC与HLR之间的接口，用于传递路由选择和管理信息，两者之间是采用标准的2.048 Mb/s PCM数字传输链路实现的。 D接口。 D接口定义为HLR与VLR之间的接口，用于交换移动台位置和用户管理的信息，保证移动台在整个服务区内能建立和接收呼叫。由于VLR综合于MSC中，因此D接口的物理链路与C接口相同。 E接口。E接口为相邻区域的不同移动交换中心之间的接口，用于移动台从一个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。 F接口。F接口定义为MSC与EIR之间的