【正文】 第 5章 GSM數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)及設(shè)備 移動通信與終端（第 2版） 第 5 章 GSM數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)及設(shè)備 5． 1 GSM數(shù)字蜂窩移動通信 5． 2 GSM系統(tǒng)的方式 5． 3 編號和主要業(yè)務(wù) 5． 4 我國 GSM移動通信網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 5． 5 GSM系統(tǒng)控制與管理 5. 6 主要接續(xù)流程 5. 7 GSM移動臺（ MS） 5. 8 GSM基站（ BS）設(shè)備 5． 9 小結(jié) 第 5章 GSM數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)及設(shè)備 第 5章 GSM數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)及設(shè)備 移動通信與終端（第 2版） 第 5章 GSM數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)及設(shè)備 5． 1 GSM數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng) 5． 1． 1GSM標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)規(guī)范 ?GSM標(biāo)準(zhǔn)中，未對硬件作出規(guī)定，只對系統(tǒng)功能、接口等作了詳細(xì)規(guī)定，以便于不同公司的產(chǎn)品可以互連互通。 GSM標(biāo)準(zhǔn)共有 12項內(nèi)容。 第 5章 GSM數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)及設(shè)備 移動通信與終端（第 2版） 第 5章 GSM數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)及設(shè)備 表 GSM標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)規(guī)范 序號 內(nèi)容 序號 內(nèi)容 01 概述 07 MS的終端適配器 02 業(yè)務(wù) 08 BSMSC接口 03 網(wǎng)絡(luò) 09 網(wǎng)絡(luò)互通 04 MSBS接口與協(xié)議 10 業(yè)務(wù)互通 05 無線鏈路的物理層 11 設(shè)備型號認(rèn)可規(guī)范 06 話音編碼規(guī)范 12 操作和維護(hù) 第 5章 GSM數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)及設(shè)備 移動通信與終端（第 2版） 第 5章 GSM數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)及設(shè)備 5． 1． 2網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) ?GSM蜂窩移動通信系統(tǒng)主要是由交換 網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)（ NSS） 、 無線基站子系統(tǒng) (BSS)和 移動臺（ MS） 三大部分組成； ?NSS與 BSS之間的接口為“ A”接口，也就是說，交換網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)（ NSS）和無線基站子系統(tǒng)（ BSS）一般采用 Mb/s PCM數(shù)字傳輸鏈路來實現(xiàn)的； ?移動臺（ MS）可用不同廠家的設(shè)備。 第 5章 GSM數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)及設(shè)備 移動通信與終端（第 2版） 第 5章 GSM數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)及設(shè)備 圖 移動臺收發(fā)信機(jī)基站控制器網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)PSTN基站子系統(tǒng)A接 口第 5章 GSM數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)及設(shè)備 移動通信與終端（第 2版） 第 5章 GSM數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)及設(shè)備 GSM系統(tǒng)可對應(yīng)于一條鏈路： 移動臺PSTN 網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng) 基站子系統(tǒng) 用戶?任務(wù)。提供傳輸路徑和建立路徑的方法， MS、 BSS和NSS構(gòu)成了系統(tǒng)的運行部分，在它的上面是由操作支持子系統(tǒng)（ OSS）及運營者組成的控制部分，它包括各種實體，如處理與操作人員人機(jī)接口的終端，管理運行和維護(hù)系統(tǒng)所需的專用設(shè)備以及業(yè)務(wù)處理設(shè)備的軟件。各子系統(tǒng)之間的相互作用構(gòu)成了 GSM蜂窩移動通信系統(tǒng)。 第 5章 GSM數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)及設(shè)備 移動通信與終端（第 2版） 第 5章 GSM數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)及設(shè)備 圖 GSM蜂窩系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) B T SB S CV L RM S CO M CH L RA U CE IRB T SB S CM SM ST E基 站 子 系 統(tǒng) 網(wǎng) 絡(luò) 子 系 統(tǒng)P S T NIS D NP D NA 接 口第 5章 GSM數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)及設(shè)備 移動通信與終端（第 2版） 第 5章 GSM數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)及設(shè)備 1．移動臺（ MS） ?移動臺是 GSM移動通信網(wǎng)中用戶使用的設(shè)備。移動臺類型可分為車載臺、便攜臺和手機(jī)； ?手機(jī)本身小型、輕巧，而且功能也較強，因此手機(jī)的用戶將占移動用戶的絕大多數(shù)； ?移動臺就是移動客戶設(shè)備部分，它由兩部分組成，移動終端 (MS)和 用戶識別卡（ SIM） ?移動終端就是“機(jī)”，它可完成話音編碼、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； ?用戶識別模塊 (SIM)。 也稱作智能卡，存有認(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，以防止非法用戶進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)。 SIM卡還存儲與網(wǎng)絡(luò)和用戶有關(guān)的管理數(shù)據(jù)，只有插入 SIM后移動終端才能接入進(jìn)網(wǎng)， SIM卡本身不是代金卡。 SIM卡的應(yīng)用使一部移動臺可為不同用戶服務(wù)。 第 5章 GSM數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)及設(shè)備 移動通信與終端（第 2版） 第 5章 GSM數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)及設(shè)備 2．基站子系統(tǒng) (BSS) ?基站子系統(tǒng) (BSS)。 GSM系統(tǒng)的基本組成部分。它通過無線接口與移動臺相接，進(jìn)行無線發(fā)送、接收及無線資源管理。另一方面，基站子系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng) (NSS)中的移動交換中心(MSC)相連，實現(xiàn)移動用戶與固定網(wǎng)絡(luò)用戶之間或移動用戶之間的通信連接； ?基站子系統(tǒng)主要由基站收發(fā)信機(jī) (BTS)和基站控制器 (BSC)構(gòu)成。 ?基站控制器（ BSC）。 具有對一個或多個 BTS進(jìn)行控制的功能，實際上它是一臺具有很強處理能力的小型交換機(jī)，它主要負(fù)責(zé)無線網(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，是個很強的業(yè)務(wù)控制點； ?基站收發(fā)信機(jī)（ BTS）。 無線接口設(shè)備，它完全由 BSC控制，主要負(fù)責(zé)無線傳輸，完成無線與有線的轉(zhuǎn)換、無線分集、無線信道加密、跳頻等功能。 第 5章 GSM數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)及設(shè)備 移動通信與終端（第 2版） 一種典型的 BSS組成方式 MSB T S ：基站收發(fā)信臺B S C ：基站控制器SM ：子復(fù)用設(shè)備B T S B I E B I EB S CSM SM TC M S CMS B T SUm 接口 A b is 接口Um 接口 A 接口B I E ：基站接口設(shè)備M S C ：移動業(yè)務(wù)交換中心TC ：碼變換器圖 BSS組成方式 第 5章 GSM數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)及設(shè)備 移動通信與終端（第 2版） 第 5章 GSM數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)及設(shè)備 3．網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng) (NSS) ?交換網(wǎng)路子系統(tǒng)（ NSS）對 GSM移動用戶之間通信和移動用戶與其它通信網(wǎng)用戶之間通信起著管理作用； ?主要完成交換功能和用戶數(shù)據(jù)與移動性管理、安全性管理所需的數(shù)據(jù)庫功能。 （ 1） 移動交換中心 (MSC)是網(wǎng)絡(luò)的核心，它提供交換功能并面向下列功能實體：基站子系統(tǒng) (BSS)、原籍位置寄存器 (HLR)、鑒權(quán)中心 (AUC)、移動設(shè)備識別寄存器(EIR)、操作維護(hù)中心 (OMC)和固定網(wǎng) (公用電話網(wǎng)（ PSTN）、綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)（ ISDN）等 )。從而把移動用戶與固定網(wǎng)用戶、移動用戶與移動用戶之間互相連接起來。 第 5章 GSM數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)及設(shè)備 移動通信與終端（第 2版） 第 5章 GSM數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)及設(shè)備 （ 2） 原籍用戶位置寄存器（ HLR） ，即原籍位置寄存器，簡稱 HLR。它可以看作是 GSM系統(tǒng)的中央數(shù)據(jù)庫，存儲該HLR管轄區(qū)的所有移動用戶的有關(guān)數(shù)據(jù)。其中，靜態(tài)數(shù)據(jù)有移動用戶碼、訪問能力、用戶類別和補充業(yè)務(wù)等。此外，HLR還暫存移動用戶漫游時的有關(guān)動態(tài)信息數(shù)據(jù)。即有關(guān)用戶目前所處位置的信息，以便當(dāng)有呼叫時，能及時獲得該用戶的位置信息，建立起通信鏈路。 （ 3） 訪問用戶位置寄存器（ VLR） ，即訪問位置寄存器，簡稱 VLR。它存儲進(jìn)入其控制區(qū)域內(nèi)來訪移動用戶的有關(guān)數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)是從該移動用戶的原籍位置寄存器獲取并進(jìn)行暫存的，一旦移動用戶離開該 VLR的控制區(qū)域，則臨時存儲的該移動用戶的數(shù)據(jù)就會被消除。 VLR可看作是一個動態(tài)用戶的數(shù)據(jù)庫。 第 5章 GSM數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)及設(shè)備 移動通信與終端（第 2版） 第 5章 GSM數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)及設(shè)備 （ 4） 鑒權(quán)中心（ AUC） 。 GSM系統(tǒng)采取了特別的通信安全措施，包括對移動用戶鑒權(quán)，對無線鏈路上的話音、數(shù)據(jù)和信令信息進(jìn)行保密等。鑒權(quán)中心存儲著鑒權(quán)信息和加密密鑰，用來防止無權(quán)用戶接入系統(tǒng)和保證無線通信安全。 （ 5） 移動設(shè)備識別寄存器（ EIR） 。移動設(shè)備識別寄存器(EIR)存儲著移動設(shè)備的國際移動設(shè)備識別碼 (IMEI)，通過核查白色、黑色和灰色三種清單，運營部門就可判斷出移動設(shè)備是屬于準(zhǔn)許使用的，還是失竊而不準(zhǔn)使用的，還是由于技術(shù)故障或誤操作而危及網(wǎng)絡(luò)正常運行的移動臺（ MS）設(shè)備，以確保網(wǎng)絡(luò)內(nèi)所使用的移動設(shè)備的唯一性和安全性。 （ 6） 操作與維護(hù)中心（ OMC） 。網(wǎng)絡(luò)操作與維護(hù)中心(OMC)負(fù)責(zé)對全網(wǎng)進(jìn)行監(jiān)控與操作。 第 5章 GSM數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)及設(shè)備 移動通信與終端（第 2版） 第 5章 GSM數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)及設(shè)備 4．操作支持子系統(tǒng)（ OSS） ?操作支持子系統(tǒng)（ OSS）主要包括三個部分功能： ?對電信設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)操作與維護(hù)； ?注冊管理和計費； ?移動設(shè)備管理。 ?任務(wù)。需要 BSS或 NSS中的一些或全部基礎(chǔ)設(shè)施以及提供業(yè)務(wù)公司之間的相互作用。 第 5章 GSM數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)及設(shè)備 移動通信與終端（第 2版） 第 5章 GSM數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)及設(shè)備 圖 （ OSS）組織結(jié)構(gòu) 移動設(shè)備管理移動臺注冊管理和計費網(wǎng)絡(luò)運行和維護(hù)網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)SIM卡基站子系統(tǒng)第 5章 GSM數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)及設(shè)備 移動通信與終端（第 2版） 第 5章 GSM數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)及設(shè)備 5． 1． 3 GSM功能模型 ? GSM系統(tǒng)使用的是開放系統(tǒng)互連模型，功能按功能平面分層，一層疊在一層上面。每一層向它的上一層提供服務(wù)，這些服務(wù)是對下一層提供服務(wù)的增強。在每一層中，各實體通過交換信息，協(xié)同工作以提供需要的業(yè)務(wù)。我們把這些交換規(guī)則在信息流穿過不同實體間，對口處參考點的規(guī)定，稱為 信令協(xié)議 。 第 5章 GSM數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)及設(shè)備 移動通信與終端（第 2版） 第 5章 GSM數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)及設(shè)備 圖 GSM系統(tǒng)的功能模型 OAMCMMMRR傳輸運營者 用戶第 5章 GSM數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)及設(shè)備 移動通信與終端（第 2版） 第 5章 GSM數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)及設(shè)備 ?無線資源管理層（ RR層）。 指用于管理在無線接口上傳輸?shù)膮f(xié)議，它提供移動臺（ MS）和移動交換中心 (MSC)之間的穩(wěn)定連接，特別要處理在呼叫期間用戶的切換?；咀酉到y(tǒng) (BSS)可完成大部分 RR層功能； ?移動性管理層（ MM層）。 指管理用戶移動性的協(xié)議，它負(fù)責(zé)管理用戶數(shù)據(jù)庫，特別是用戶位置數(shù)據(jù)，它的一個附加任務(wù)是保密性方面的管理，如鑒權(quán)。SIM卡、原籍用戶位置寄存器（ HLR）和鑒權(quán)中心（ AUC）是參與 MM活動的主要設(shè)備。 MM層在低層提供的傳輸功能的基礎(chǔ)上，又增加了跟蹤不在進(jìn)行通信的移動用戶的方法和與安全性有關(guān)的功能。 第 5章 GSM數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)及設(shè)備 移動通信與終端（第 2版） 第 5章 GSM數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)及設(shè)備 ?通信管理層（ CM層）。 指管理通信的協(xié)議，它利用RR層和 MM層提供穩(wěn)定的基礎(chǔ)，向用戶提供電信業(yè)務(wù)，根據(jù)業(yè)務(wù)的類型，它由幾個獨立的部分構(gòu)成。移動交換中心 (MSC)與 CM層有密切的關(guān)系； ?運行、管理和維護(hù)層（ OAM層）。 為運營者的操作提供手段，包括那些能使操作人員監(jiān)視和控制系統(tǒng)的功能，如操作人員可更換設(shè)備和功能的配置。作為一個功能平面，由于它并沒有直接地增強其它層提供的業(yè)務(wù)，也不嚴(yán)格地位于其它業(yè)務(wù)層之上。除了在有關(guān)設(shè)備間交換的基本傳輸功能外，它并不使用其它層提供的業(yè)務(wù)。 操作支持子系統(tǒng)（ OSS） 是 OAM層的一個集成部分。在許多情況下，為業(yè)務(wù)處理定義的接口、協(xié)議，都支持與 OAM層相關(guān)的功能。 第 5章 GSM數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)及設(shè)備 移動通信與終端（第 2版） 第 5章 GSM數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)及設(shè)備 ?接口與協(xié)議之間是有差異的。一個接口代表兩個相鄰實體間的連接點，它可承載與不同實體對有關(guān)的信息流，既幾種協(xié)議。 移動臺BTSMSC/VLRBSCHLR無線接口RRSSMM+CM圖 GSM系統(tǒng)協(xié)議和接口 第 5章 GSM數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)及設(shè)備 移動通信與終端（第 2版） 第 5章 GSM數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)及設(shè)備 5． 1． 4 GSM網(wǎng)絡(luò)接口 ? GSM系統(tǒng)在制定技術(shù)規(guī)范時，就對系統(tǒng)功能、接口等作了詳細(xì)規(guī)定，以便于不同公司的產(chǎn)品可以互連互通，為 GSM系統(tǒng)的實施提供了靈活的設(shè)備選擇方案。 第 5章 GSM數(shù)字蜂窩移動通