第7章 GSM时分多址(TDMA)数字蜂窝网4.ppt

第7章 时分多址(TDMA) 数字蜂窝网 7.1 GSM系统总体 7.2 GSM系统的无线接口 7.3 GSM系统的控制与管理 思考题与习题 7.1 GSM系统总体 GSM的历史可以追溯到 1982 年， 当时， 北欧四国向欧洲邮电行政大会CEPT(Conference Europe of Post and Telecommunications)提交了一份建议书， 要求制定 900 MHz频段的欧洲公共电信业务规范， 建立全欧统一的蜂窝网移动通信系统， 以解决欧洲各国由于采用多种不同模拟蜂窝系统造成的互不兼容， 无法提供漫游服务的问题。 同年成立了欧洲移动通信特别小组， 简称GSM(Group Special Mobile)。 在1982～1985年期间， 讨论焦点是制定模拟蜂窝网还是 数字蜂窝网的标准， 直到 1985年才决定制定数字蜂窝网标准。 1986 年， 在巴黎对欧洲各国经大量研究和实验后所提出的8个 数字蜂窝系统进行了现场试验。 1987年 5月， GSM成员国经现场测试和论证比较， 选定窄 带TDMA方案。 表 7 - 1 GSM 标 准 7.1.1 网络结构 数字蜂窝移动通信是在模拟蜂窝移动通信的基础 上发展起来的， 在网络组成、 设备配置、网络功能和工 作方式上， 二者都有相同之处。 但因数字蜂窝网采用全数字传输， 因而在实现技术 和管理控制等方面， 均与模拟蜂窝网有较大的差异。 简单说来， 数字蜂窝网技术更先进， 功能更完备且通 信更可靠， 并能适应方便地与其它数字通信网(如综合业 务数字网ISDN、 公用数据网PDN)的互连。 GSM蜂窝系统的网络结构如图 7 - 1 所示。 图7 - 1 GSM蜂窝系统的网络结构 由图可见， GSM蜂窝系统的主要组成部分可分为移动台 (MS)、 基站子系统(BSS)和网络子系统(NSS)。 基站子系统(简称BSS)由基站收发台(BTS)和基站控制器 (BSC)组成； 网络子系统(简称NSS)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、 BSS和NSS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。 1. 移动台(MS) 移动台是GSM移动通信网中用户使用的设备。 移动台类 型可分为车载台、 便携台和手机。 其中， 手机小巧、 轻便， 而且功能也较强， 因此使用手机的用户占移动用户的绝大多数。 移动台的另外一个重要组成部分是用户识别模块(SIM)， 亦 称SIM卡。 它基本上是一张符合ISO(开放系统互连)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。 使用GSM标准的移动台都需要插入SIM卡， 只有当处理异常 的紧急呼叫时， 才可以在不用SIM卡的情况下操作移动台。 SIM 卡的应用使一部移动台可以为不同用户服务， 即，手机与卡是可 分离和独立的。因为GSM系统是通过SIM卡来识别移动用户的， 这为今后发展个人通信打下了基础。 SIM卡包括有关移动用户指定的GSM业务和网络信息。它存 储有用户识别号、位置信息和有关必威体育官网网址数据（如密钥）、禁止 GSM网络和参考语言。SIM卡支持用个人身份码（PIN）来鉴别卡 的用户，以防非法卡的使用。PIN由4到8位数字组成，在SIM卡出 售时写入。移动台如无SIM卡只能进行紧急呼叫。 2. 基站子系统(BSS) 基站子系统(BSS)是GSM系统的基本组成部分。 它通过无 线接口与移动台相接， 进行无线发送、 接收及无线资源管理。 另一方面， 基站子系统与网络子系统(NSS)中的移动交换中 心(MSC)相连， 实现移动用户与固定网络用户之间或移动用户 之间的通信连接。 基站子系统主要由基站收发信台(BTS)和基站控制器(BSC) 构成。BTS可以直接与BSC相连接， 也可以通过基站接口 （Abis）设备(BIE)采用远端控制的连接方式与BSC相连接。 3. 网络子系统(N