移动通信技术 课件 第3章 无线接入网网络架构.pptx

3.1GSM移动通信系统组成

3.2GSM编码规则

3.3GSM网络接口及帧结构

3.4GSM业务流程

3.5第三代移动通信技术

3.6WCDMA网络结构

3.7WCDMA系统接口和帧结构

3.8WCDMA业务流程

3.9系统间切换;3.1GSM移动通信系统组成;图3.1给出了GSM/GPRS网络的体系结构，因为它是后来3G及LTE演进的基础，所以有必要讲述一下。早期的GSM系统主要由基站子系统(BSS)、网络交换子系统(NSS)、移动台MS和GSM分组无线系统GPRS四个部分组成。

;1.基站子系统BSS

BSS主要由基站控制器BSC和基站收发信台BTS组成。它是在一定的无线覆盖区中由移动交换中心MSC控制、与移动台MS进行通信的系统设备，它主要负责完成无线发送接收和无线资源管理等功能。BSC和BTS通过Abis接口直接互连。

1)基站控制器BSC

BSC是BSS的控制部分，具有一个BSC控制一个或多个BTS的功能，负责各种接口的管理，承担其覆盖区域内的无线资源和无线参数的管理，负责呼叫建立的信令处理以及小区中的信道分配，并提供无线电网络的运营与维护功能。如无线网络资源的管理、小区配置数据管理、功率控制、定位和切换等。GSM演进为3G后，BSC演进为无线网络控制器RNC。

2)基站收发信台BTS

BTS是BSS系统中的无线接入部分。BTS由BSC控制，服务于某个小区的无线收发信设备，是网络中固定部分与无线部分之间进行通信的中继，用来完成BSC与无线信道之间的转换，并通过空中接口Um实现BTS与MS之间的无线传输以及相关控制功能。

2.网络交换子系统NSS

网络交换子系统NSS由MSC和用户数据库组成。MSC提供所需要的交换，为主叫和被叫用户建立连接，并和公用电话交换网(PSTN)互联。为实现呼叫控制，MSC利用归属位置寄存器(HLR)和拜访位置寄存器(VLR)确定移动用户的位置。

NSS与BSS之间的接口为“A”接口，BSS与MS之间的接口为“Um”接口。在模拟移动通信系统中，全入网通信系统技;术TACS规范只对Um接口进行了规定，而未对A接口做任何的限制。因此，各设备生产厂家对A接口都采用各自的接口协议，对Um接口遵循TACS规范。也就是说，NSS系统和BSS系统只能采用一个厂家的设备，而MS可用不同厂家的设备。

NSS主要完成交换功能和客户数据以??移动性管理、安全性管理所需的数据库功能。NSS由一系列功能实体构成，各功能实体介绍如下：

1)移动业务交换中心MSC

MSC是GSM系统的核心，是对位于它所覆盖区域中的移动台进行控制和完成话路交换的功能实体，也是移动通信系统与其他公用通信网之间的接口。它具有如下功能：

完成网络接口、公共信道信令系统和计费等功能；

完成BSS、MSC之间的切换和辅助性的无线资源管理、移动性管理等。

为了建立至移动台的呼叫路由，每个MS还应能完成访问MSC网关移动交换中心(GMSC)的功能，即查询位置信息的功能。

2)访问位置寄存器VLR

VLR是存储MSC为了处理所管辖区域中MS的来话、去话呼叫所需检索信息的一个数据库。

3)归属位置寄存器HLR

HLR用于存储移动客户管理数据的一个数据库。每个移动客户都应在其HLR注册登记，它主要存储两类信息：一是有关客户的参数；二是有关客户目前所处位置的信息，以便建立至移动台的呼叫路由，例如MSC、VLR地址等。

;4)鉴权中心AUC

鉴权中心(AUC)用于产生为确定移动客户的身份和对呼叫必威体育官网网址所需鉴权、加密参数的功能实体。AUC为电路域(CS)和分组域(PS)的共用设备，它有两个功能：一是对用户的国际移动用户识别码IMSI号进行鉴权；二是为移动台和网络之间在无线路径上的通信进行加密。

5)设备识别寄存器EIR

设备识别寄存器(EIR)存储着移动设备的国际移动设备识别码(IMEI)，通过检查白色清单、黑色清单或灰色清单这三种表格，使得运营部门对于不管是失窃还是由于技术故障或误操作而危及网络正常运行的MS设备，都能采取及时的防范措施，以确保网络内所使用的移动设备的唯一性和安全性。

6)操作维护中心OMC

操作维护中心(OMC)是完成网络操作与维护管理的设施。GSM系统的所有功能单元都可以通过各自的网络连接到OMC，通过OMC可以实现GSM网络各个功能单元的监视、状态报告和故障诊断等功能。OMC主要具有维护测试、故障诊断及处理、系统状态监视、用户跟踪、告警、话务统计等功能。依据厂家的实现方式OMC可分为无线子系统的操作维护中心(OMC-R)和交换子系统的操作维护中心(OMC-S)。OMC-R用来实现对BSS设备的操作和维护，主要包括面向GSM无线子系统的基本操作维护功能以及提供管理服务的辅助功能；O