GSM移動通信系統

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更新時間: 2013-12-12

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GSM移動通信系統是基於TDMA的數字蜂窩移動通信系統。目前中國的移動通信網就是以GSM系統為基礎的移動網路系統。

 

GSM移動通信系統 -簡介

GSM移動通信系統GSM移動通信系統
 GSM移動通信系統是基於TDMA的數字蜂窩移動通信系統。GSM是世界上第一個對數字調製、網路層結構和業務作了規定的蜂窩系統。GSM是為了解決歐洲第一代蜂窩系統四分五裂的狀態而發展起來的。在GSM之前,歐洲各國在整個歐洲大陸上採用了不同的蜂窩標準,對用戶來講,就不能用一種制式的移動台在整個歐洲進行通信。另外由於模擬網本身的弱點,使得它的容量也受到了限制。為此歐洲電信聯盟在1980初期就開始研製一種覆蓋全歐洲的移動通信系統,即現在被人們稱為GSM的系統。如今GSM移動通信系統已經遍及全世界,即所謂"全球通",目前中國的移動通信網就是以GSM系統為基礎的移動網路系統。

GSM移動通信系統 -內容


GSM移動通信系統是一種典型的基於TDMA的數字蜂窩移動通信系統,GSM系統總體結構由以下功能單元組成:

1.移動台(MS):它包括移動設備(ME)和用戶識別模塊(SIM)。根據業務的狀況,移動設備可包括移動終端(MT),終端適配功能(TAF)和終端設備(TE)等功能部件。

2.基站子系統(BSS)
  基站(BTS):為一個小區服務的無線收發信設備。

1)基站控制器(BSC):具有對一個或多個BTS進行控制以及相應呼叫控制的功能,BSC以及相應的BTS組成了BSS(基站子系統)。BSS是在一定的無線覆蓋區中,由移動業務交換中心(MSC)控制,與MS進行通信的系統設備。
  a.介面管理
  b.BTS-BSC之間的地面通道管理
  c.無線參數及無線資源管理
  d.測量和統計
  e.切換

2)基站發信台(BTS):受控於基站控制器(BSC),屬於基站子系統(BSS)的無線部分,服務於某小區的無線收發信設備,實現BTS與移動台(MS)空中介面的功能。BTS主要分為基帶單元、載頻單元和控制單元三部分。基帶單元主要用於話音和數據速率適配以及通道編碼等;載頻單元主要用於調製/解調與發射機/接收機間的耦合;控制單元則用於BTS的操作與維護。 BTS中存儲編碼演算法A5和密鑰Kc,用於解密接收到的密文形式的用戶數據和信令數據(包括解密)。

3.網路子系統(NSS)
1)移動業務交換中心(MSC):對於位於它管轄區域中的移動台進行控制、交換的功能實體。

2)拜訪位置寄存器(VLR):MSC為所管轄區域中MS的呼叫接續,所需檢索信息的資料庫。VLR存儲與呼叫處理有關的一些數據,例如用戶的號碼,所處位置區的識別,向用戶提供的服務等參數。

3)歸屬位置寄存器(HLR):管理部門用於移動用戶管理的資料庫。每個移動用戶都應在其歸屬位置寄存器註冊登記。HLR主要存儲兩類信息,有關用戶的參數和有關用戶目前所處位置的信息。

4)設備識別寄存器(EIR):存儲有關移動台設備參數的資料庫。主要完成對移動設備的識別、監視、閉鎖等功能。

5)鑒權中心(AUC):認證移動用戶的身份和產生相應鑒權參數(隨機數RAND,符號響應SRES,密鑰Kc)的功能實體。

4.操作支持子系統(OSS)
  操作維護系統中的各功能實體。依據廠家的實現方式可分為無線子系統的操作維護中心(OMC-R)和交換子系統的操作維護中心(OMC-S)。

GSM系統可通過MSC實現與多種網路的互通,包括PSTN、ISDN、PLMN和PSPDN。

GSM系統的編號方案
1.國際移動用戶識別碼(IMSI)
      給每個用戶分配一個唯一的國際移動用戶識別碼,此碼在GSM系統所有服務區中都是有效的。在呼叫建立與位置更新時,需要用到IMSI,並同時存貯在HLR和VLR中。

2.臨時移動用戶識別碼(TMSI)
       考慮到移動用戶的安全性,空中介面傳遞的IMSI用TMSI代替。VLR可給來訪的每一用戶分配一個唯一的TMSI,在每次鑒權後分配。只在某一VLR管轄區內有效,當用戶離開此VLR服務區后,即釋放此號碼。在呼叫建立和位置更新時可使用TMSI。其總長不超過4個位元組。結構由當地電信部門自定。

3.國際移動設備識別碼(IMEI)
    唯一地識別一個移動台設備

4.移動台國際ISDN號碼(MSISDN)
     此號碼是指主叫用戶為呼叫移動用戶而撥叫的號碼
CC-國家碼,即移動台登記註冊的國家碼,中國為86
NDC-國內地區碼,每個PLMN有一個NDC
SN-移動用戶號碼

5.位置區識別(LAI)
在檢測位置更新和切換的需求時,要使用位置區識別LAI
LAC-位置區碼,用於識別移動通信網中的一個位置區,最多為2個位元組長度的16進位編碼,全部為0的編碼不用於表示某個位置區。LAC可由各運營部門自定。

6.基站識別色碼(BSIC)
用於採用相同載頻的相鄰不同基站發信台(BTS)的識別。特別用於識別在不同國家的邊界地區採用相同載頻的不同相鄰BTS,BSIC為一個6比特編碼
NCC-PLMN色碼,用來唯一識別相鄰國家不同的PLMN
BCC-BTS色碼,用來唯一識別採用相同載頻的相鄰BTS

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