GSM通信技术及其在电力系统中的应用.ppt

电力应急通信 * GSM通信技术及其在电力系统中的应用 GSM概述 全球移动通讯系统（Global System of 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，它是第二代 (2G)移动电话系统。 作为欧洲一个数字蜂窝移动通信标准的GSM系统于1991年正式在欧洲面世，它的空中接口采用时分多址技术。 对于移动通信技术，GSM属于第2代（2G）蜂窝移动通信技术。2代的说法是相对于应用于80年代的模拟蜂窝移动通信技术以及目前正逐渐进入商用的宽带CDMA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。 移动通信技术的发展 GSM网络结构 GSM网络的系统构成 GSM系统可以根据功 能划分为以下分系统： 交换分系（MSS）； 基站分系（BSS）； 移动台（MS）也称 无线小区和操作与维 护分系统（OMS）。 它包括了从固定用户 到移动用户（或相反） 所经过的全部设备,如 右图所示. 移动台（MS） 在系统中，移动台主要是由形形色色的移动用户组成的。 移动台靠无线接入进行通信,因此它也称作无线小区，线路不固定,因此它必须具备用户的识别号码。GSM系统采用用户识别模块SIM（Subscriber Identity Module），将模块做成信用卡的形式。SIM卡中存又用户身份认证所需的信息，并能执行一些与安全必威体育官网网址有关的信息。移动设备只有插入SIM卡后才能进网使用。 基站分系统（BBS） BSS包含GSM数字移动通信系统中无线通信部分的所有地面基础设施，通过无线接口直接与移动台实现通信连接。BSS具有控制功能与无线传输功能，完成无线信道的发送、接收和管理。它由基站控制器（BSC——Base Station Controller）和 基站收发信台（BTS——Base Transceiver Station）两部分组成 。 基站控制器（BSC） BSC的一侧与移动交换分系统相连接，另一侧与BTS相连接。一个基站分系统只有一个BSC，而有多套BTS。它的功能是负责控制和管理，BSC通过对BTS和MS的指令来管理无线接口，主要进行无线信道分配、释放以及越区信道的切换管理。 基站分系统（BBS） 基站收发信台（BTS） BTS负责无线传输，每个BTS有多部收发信机（TRX）,即占用多个频率点，每部TRX占用一个频率点，而每个频率点又分成8个时隙，这些时隙就构成了信道。BTS是覆盖一个小区的无线电收发信设备。 BTS还有一个重要的部件称为 码型转换器（Transcoder）和 速率适配器（Rate Adaptor），简称TRAU。它的作用是将GSM系统中话音编辑信号与标准64kbit/sPCM相配合，例如移动台（MS）发话，它首先进行语音编码，变为13kbit/s的数字流，信号经BTS收信机的接收，其输出仍为13kbit/s信号，需经TRAU后变为64kbit/sPCM信号，才能在有线信道上传输。同时,要传送较低速率数据信号时，也需经过TRAU变成标准信 。 移动交换分系统（MSS） 移动交换分系统包括以下几个部分： 移动交换中心（MSC），归属位置寄存器（HLR），拜访位置寄存器（VLR），认证（鉴权）中心（AUC），设备标志寄存器（EIR）。 移动交换中心（MSC——Mobile Service Switching Center） 它主要处理与协调GSM系统内部用户的通信接续。MSC对位于其服务区内的移动台（MS）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。作为交换设备，MSC具有完成呼叫接续与控制的功能，同时还具有无线资源管理和移动性管理等功能，例如移动台位置登记与更新，MS的越区转接控制等。 移动交换分系统（MSS） 归属位置寄存器（HLR——Home Locate Register） HLR是管理移动用户的数据库,作为物理设备,它是一台独立的计算机.每个移动用户必须在某个HLR中登记注册.在数字蜂窝网中,应包括一个或多个HLR.HLR所存储的信息分两类：一类是有关用户参数的信息,例如用户类别、所提供的服务、用户的各种号码、识别码,以及用户的必威体育官网网址参数等；另一类是用户当前的位置信息,例如移动台漫游号码、VLR地址等,用于建立至移动台的呼叫路由.HLR不受MSC的直接控制. 认证（鉴权）中心（AUC——Authentication Center） 它直接与HLR相连,是认证移动用户身份及产生相应认证参数的功能实体.认证参数包括随机号码RAND、信号响应SREC和密匙KC.认证中心对移动用户的身份进行认证,