初級(jí)通信工程師考試培訓(xùn)第二代移動(dòng)通信網(wǎng)[1]

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9.2 第二代移動(dòng)通信網(wǎng)

第二代（2G）移動(dòng)通信網(wǎng)是數(shù)字，于20世紀(jì)90年代初投入商用。它在頻率利用率、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)和漫游性方面都大大優(yōu)于移動(dòng)通信的第一代網(wǎng)絡(luò)（簡(jiǎn)稱1G）。這些系統(tǒng)可提供語(yǔ)音和低速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。

9.2.1 GSM網(wǎng)

迄今為止，數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信網(wǎng)發(fā)展最快的是GSM網(wǎng)。世界上很多采用GSM標(biāo)準(zhǔn)，使其在全球廣泛應(yīng)用，占據(jù)了移動(dòng)通信一半以上的市場(chǎng)。

　　1.GSM系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能

全球移動(dòng)通信（Global SystemforMobilecommunication,GSM）是第二代移動(dòng)通信網(wǎng)，1991年問世于歐洲，也是我國(guó)目前規(guī)模最大、業(yè)務(wù)量最大的移動(dòng)通信網(wǎng)。

GSM系統(tǒng)的典型結(jié)構(gòu)如圖9-2所示。由圖可見，GSM系統(tǒng)是由若干個(gè)子系統(tǒng)或功能實(shí)體組成。其中，基站子系統(tǒng)（BSS）在移動(dòng)臺(tái)（MS）和網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)（NSS）之間提供和管理傳輸通路，特別是包括了MS與GSM系統(tǒng)的功能實(shí)體之間的無(wú)線接口管理。NSS管理通信業(yè)務(wù)，保證MS與相關(guān)的公用通信網(wǎng)或與其他MS之間建立通信。MS、BSS和NSS組成GSM系統(tǒng)的實(shí)體部分。操作支持系統(tǒng)（OSS）則提供運(yùn)營(yíng)部門一種手段來控制和維護(hù)這些實(shí)體運(yùn)行部分。

（1）網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)（NSS）

網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)（NSS）主要完成交換功能和用戶數(shù)據(jù)與移動(dòng)性管理、安全性管理所需的數(shù)據(jù)庫(kù)功能。NSS由一系列功能實(shí)體所構(gòu)成，各功能實(shí)體介紹如下。

移動(dòng)業(yè)務(wù)交換中心（MSC）：是GSM系統(tǒng)的核心，是對(duì)位于它所覆蓋區(qū)域中的移動(dòng)臺(tái)進(jìn)行控制和完成話路交換的功能實(shí)體。它是通向其他MSC與其他公用通信網(wǎng)（如公共交換電話網(wǎng)（PSTN）、綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)（ISDN）等）之間的接口，可完成與其他網(wǎng)絡(luò)接口、公共信道信令系統(tǒng)和計(jì)費(fèi)等功能，還可完成BSS、MSC之間的切換和輔助性的無(wú)線資源管理、移動(dòng)性管理等。

訪問用戶位置寄存器（VLR）：這是一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)，存儲(chǔ)MSC為了處理所管轄區(qū)域中MS（統(tǒng)稱訪問用戶）的來話、去話呼叫所需檢索的信息。例如用戶的號(hào)碼，所處位置區(qū)域的識(shí)別，向用戶提供的服務(wù)等參數(shù)。

歸屬用戶位置寄存器（HLR）：這也是一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)，存儲(chǔ)管理部門用于移動(dòng)用戶管理的數(shù)據(jù)。每個(gè)移動(dòng)用戶都應(yīng)在其HLR注冊(cè)登記，它主要存儲(chǔ)兩類信息：一是有關(guān)用戶的參數(shù)；二是有關(guān)用戶目前所處位置的信息，以便建立至移動(dòng)臺(tái)的呼叫路由，例如MSC、VLR地址等。

鑒權(quán)中心（AUC）：用于產(chǎn)生為確定移動(dòng)用戶的身份和對(duì)呼叫保密所需鑒權(quán)、加密的3個(gè)參數(shù)（隨機(jī)號(hào)碼RAND,符合響應(yīng)SRES,密鑰KC）的功能實(shí)體。

移動(dòng)設(shè)備識(shí)別寄存器（EIR）：也是一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)，存儲(chǔ)有關(guān)移動(dòng)臺(tái)設(shè)備參數(shù)。主要完成對(duì)移動(dòng)設(shè)備的識(shí)別、監(jiān)視、閉鎖等功能，以防止非法移動(dòng)臺(tái)的使用。

操作和維護(hù)中心（OMC）：GSM系統(tǒng)有個(gè)操作維護(hù)中心，它主要是對(duì)整個(gè)GSM網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行管理和監(jiān)控。通過OMC實(shí)現(xiàn)對(duì)GSM網(wǎng)內(nèi)各種部件功能的監(jiān)視、狀態(tài)報(bào)告、故障診斷等功能。

（2）基站子系統(tǒng)（BSS）

BSS是在一定的無(wú)線覆蓋區(qū)中由MSC控制，與MS進(jìn)行通信的系統(tǒng)設(shè)備，它主要負(fù)責(zé)完成無(wú)線發(fā)送接收和無(wú)線資源管理等功能。BSS可分為基站控制器（BSC）和基站收發(fā)信臺(tái)（BTS）兩個(gè)功能實(shí)體。

BSC:具有對(duì)一個(gè)或多個(gè)BTS進(jìn)行控制的功能，主要負(fù)責(zé)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)資源的管理、小區(qū)配置數(shù)據(jù)管理、功率控制、定位和切換等，是個(gè)很強(qiáng)的業(yè)務(wù)控制點(diǎn)。

BTS:無(wú)線接口設(shè)備，由BSC控制，主要負(fù)責(zé)無(wú)線傳輸，完成無(wú)線與有線的轉(zhuǎn)換、無(wú)線分集、無(wú)線信道加密、跳頻等功能。

（3）移動(dòng)臺(tái)（MS）

MS就是移動(dòng)用戶終端，它由兩部分組成，移動(dòng)終端設(shè)備（MS）和用戶識(shí)別卡（SIM）。移動(dòng)終端設(shè)備就是“機(jī)”,它可完成語(yǔ)音編碼、信道編碼、信息加密、信息的調(diào)制和解調(diào)、信息發(fā)射和接收。SIM卡代表“人”,它類似于現(xiàn)在的1C卡，因此也稱作智能卡，存儲(chǔ)認(rèn)證用戶身份所需的所有信息，并能執(zhí)行一些與安全保密有關(guān)的重要信息，以防止非法客戶進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)。SIM卡還存儲(chǔ)與網(wǎng)絡(luò)和用戶有關(guān)的管理數(shù)據(jù)，只有插入SIM后移動(dòng)終端才能接入進(jìn)網(wǎng)。

（4）操作支持子系統(tǒng)（OSS）

OSS是個(gè)相對(duì)獨(dú)立的對(duì)GSM系統(tǒng)提供管理和服務(wù)功能的單元，主要包括網(wǎng)絡(luò)管理中心（NMC），安全性管理中心（SEMC），用于用戶識(shí)別卡管理的個(gè)人化中心（PCS），用于集中計(jì)費(fèi)管理的數(shù)據(jù)庫(kù)處理系統(tǒng)（DPPS）等功能實(shí)體。

2.GSM系統(tǒng)的接口

為了保證網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)部門能在充滿競(jìng)爭(zhēng)的市場(chǎng)條件下靈活選擇不同供應(yīng)商提供的數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信設(shè)備，GSM系統(tǒng)在制定技術(shù)規(guī)范時(shí)就對(duì)其子系統(tǒng)之間及各功能實(shí)體之間的接口和協(xié)議作了比較具體的定義，使不同供應(yīng)商提供的GSM系統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)備能夠符合統(tǒng)一的GSM技術(shù)規(guī)范而達(dá)到互通、組網(wǎng)的目的。

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