【正文】 信。在典型的實施方案中，ZXG10TC位于MSC與BSC之間。（2）基站控制器（BSC）： BSC是基站系統(tǒng)（BSS）的控制部分，在BSS中起交換作用?；咀酉到y(tǒng)還應包括碼變換器（TC）和子復用設(shè)備（SM）。通過無線接口與移動臺相連的基站收發(fā)信臺（BTS）以及與移動交換中心相連的基站控制器（BSC），BTS負責無線傳輸、BSC負責控制與管理。第三章 數(shù)字公用陸地移動通信網(wǎng)PLMN 數(shù)字公用陸地移動通信網(wǎng)PLMN的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)見下圖3－1，如圖所示從物理實體來看，數(shù)字PLMN網(wǎng)包括：移動終端、BSS子系統(tǒng)和MSS子系統(tǒng)等部分。SIM卡就是“人”，它類似于我們現(xiàn)在所用的IC卡，因此也稱作智能卡，存有認證客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，以防止非法客戶進入網(wǎng)路。BSSMSSMS圖1－1 GSM系統(tǒng)的組成1. 移動交換子系統(tǒng)MSS完成信息交換、用戶信息管理、呼叫接續(xù)、號碼管理等功能。 GSM通信系統(tǒng)的組成GSM系統(tǒng)（Global System for Mobile Communication）又稱全球移動通信系統(tǒng)（全球通）。第三方就有可能在這兩種情況下幀聽到用戶身份，從而得知該用戶此時漫游到的地點。與A3算法（由RAND和Ki計算SRES的鑒權(quán)算法）類似，可由運營者選擇決定。3. 密鑰Kc開始加密之前，密鑰Kc必須是移動臺和網(wǎng)絡同意的。上行鏈路和下行鏈路上使用兩個不同的序列：對每一個突發(fā)，一個序列用于移動臺內(nèi)的加密，并作為BTS中的解密序列；而另一個序列用于BTS的加密，并作為移動臺的解密序列。 加密在GSM中，傳輸鏈路中加密和解密處理的位置允許所有專用模式下的發(fā)送數(shù)據(jù)都用一種方法保護。SRES稱為符號響應，通過用戶唯一的密碼參數(shù)（Ki）的計算獲取，長度為32比特。如客戶輸入了一個錯誤的PIN碼，它會給客戶一個提示，重新輸入，若連續(xù)3次輸入錯誤，SIM卡就被閉鎖，即使將SIM卡拔出或關(guān)掉手機電源也無濟于事，必須向運營商申請，由運營商為用戶解鎖。在GSM系統(tǒng)中，客戶簽約等信息均被記錄在SIM卡中。保護用戶的隱私是通過不同手段實現(xiàn)時，對傳輸加密可以防止在無線信道上竊聽通信。2. 控制信道：用于傳送信令或同步數(shù)據(jù)。 GSM信道GSM中的信道分為物理信道和邏輯信道，一個物理信道就為一個時隙（TS），而邏輯信道是根據(jù)BTS與MS之間傳遞的信息種類的不同而定義的不同邏輯信道，這些邏輯信道映射到物理信道上傳送。相反地，在一定時間內(nèi)分配給一單獨移動臺的信道稱作專用信道。在移動網(wǎng)中，需要根據(jù)用戶的呼叫動態(tài)地分配和釋放無線信道。26個這樣的復幀組成一個超幀。51個這樣的復幀組成一個超幀。26個TDMA幀的序列（），每個超幀又是由復幀組成。26個TDMA幀）為周期循環(huán)編號的。51180。圖 在時域和頻域中的間隙在GSM系統(tǒng)中，每個載頻被定義為一個TDMA幀，相當于FDMA系統(tǒng)的一個頻道。精確地講，間隙的中心頻率在系統(tǒng)頻帶內(nèi)間隔200 kHz安排（FDMA情況），（更精確地是15/26ms）出現(xiàn)一次（TDMA情況）。 多址方案GSM通信系統(tǒng)采用的多址技術(shù)：頻分多址（FDMA）和時分多址（TDMA）結(jié)合，還加上跳頻技術(shù)。相鄰兩頻道間隔為200kHz。這意味著用戶不必帶著終端設(shè)備而只需帶其SIM卡進入其他國家即可。7. 在SIM卡基礎(chǔ)上實現(xiàn)漫游。加密用于空中接口，由SIM卡和網(wǎng)絡AUC的密鑰決定。GSM標準所提供的開放性接口，不僅限于空中接口，而且報刊網(wǎng)絡直接以及網(wǎng)絡中個設(shè)備實體之間，例如A接口和Abis接口。由于每個信道傳輸帶寬增加，使同頻復用栽干比要求降低至9dB，故GSM系統(tǒng)的同頻復用模式可以縮小到4/12或3/9甚至更?。M系統(tǒng)為7/21）；加上半速率話音編碼的引入和自動話務分配以減少越區(qū)切換的次數(shù)，使GSM系統(tǒng)的容量效率（每兆赫每小區(qū)的信道數(shù)）比TACS系統(tǒng)高3～5倍。隨著設(shè)備的開發(fā)和數(shù)字蜂窩移動通信網(wǎng)的建立，GSM逐漸演變?yōu)椤叭蛞苿油ㄐ畔到y(tǒng)”（Global System for Mobile Communication）的簡稱。但是模擬系統(tǒng)有一些限制：第一，盡管在80年代初的過低估計下，移動業(yè)務的潛在需求也遠遠超過當時模擬蜂窩網(wǎng)的預計容量；第二，運營中的不同系統(tǒng)不能向用戶提供兼容性：一個TACS終端不能進入NMT網(wǎng)，一個NMT終端也不能進入TACS網(wǎng)。2. 無線接入方式： 移動用戶與基站系統(tǒng)之間采用無線接入方式，頻率資源的有限性、用戶與基站系統(tǒng)之間信號的干擾（頻率利用、建筑物的影響、信號的衰減等）、信息（信令、數(shù)據(jù)、話路等）的安全保護（鑒權(quán)、加密）等。IMT2000的頻譜分配：1992年世界無線電管制大會的規(guī)定：IMT2000頻譜分配如下：上行頻段：1885~2025MHz；下行頻段：2110~2200MHz；移動衛(wèi)星業(yè)務頻段：1980~2010MHz；2170~2200MHz；從上面的分配可以看出，其上、下行頻段是不對稱的，因此有的系統(tǒng)提出利用不對稱的頻段以TDD方式提供業(yè)務。但它的幀結(jié)構(gòu)和時隙結(jié)構(gòu)與GSM相同，擴展因子為16，可支持每時隙8個用戶?，F(xiàn)在愛立信等公司以與NTT DoCoMo公司合作，共同提出無線傳輸技術(shù)采用WCDMA，而核心網(wǎng)路則沿用GSM網(wǎng)絡平臺，其目的在于能從GSM演進到第三代IMT2000。（2）專門開發(fā)與GSM系統(tǒng)反向兼容的UMTS標準，包括兩個子方案：216。具有代表性的第三代移動通信系統(tǒng)技術(shù)：主要存在兩個標準：（1）以Qualm公司為代表提出的與IS95系統(tǒng)反向兼容的寬帶cdmaOne建議。隨后頻帶擴展到1900MHz，即基于NCDMA的PCS1900。 上述三種產(chǎn)品的共同點是數(shù)字化，時分多址、話音質(zhì)量比第一代好，保密性好、可傳送數(shù)據(jù)、能自動漫游等。（1）DAMPS是在1989年由美國電子工業(yè)協(xié)會EIA完成技術(shù)標準制定工作，1993年正式投入商用。 這些致命的弱點將妨礙其進一步發(fā)展，因此模擬蜂窩移動通信將逐步被數(shù)字蜂窩移動通信所替代。 鑒于模擬移動通信的局限性，因此盡管模擬蜂窩移動通信系統(tǒng)還會以一定的增長率在近幾年內(nèi)繼續(xù)發(fā)展，但是它有著下列致命的弱點：A) 各系統(tǒng)間沒有公共接口。 現(xiàn)在存在于世界各地比較實用的、容量較大的系統(tǒng)主要有：（1）北美的AMPS；（2）北歐的NMT450/900；（3）英國的TACS；其工作頻帶都在450MHz和900MHz附近，載頻間隔在30kHz以下。無線部分提供用戶終端的接入，利用有限的頻率資源在空中可靠地傳送話音和數(shù)據(jù)；有線部分完成網(wǎng)絡功能，包括交換、用戶管理、漫游、鑒權(quán)等，構(gòu)成公眾陸地移動通信網(wǎng)PLMN。培 訓 教 材移動通信基本知識深圳市中興通訊股份有限公司第一章 引言 移動通信概述隨著社會的進步、經(jīng)濟和科技的發(fā)展，特別是計算機、程控交換、數(shù)字通信的發(fā)展，近些年來，移動通信系統(tǒng)以其顯著的特點和優(yōu)越性能得以迅猛發(fā)展，應用在社會的各個方面，到目前為止，全球移動用戶超過 1億 ，預計到本世紀末用戶數(shù)將達到2億。從通信網(wǎng)的角度看，移動網(wǎng)可以看成是有線通信網(wǎng)的延伸，它由無線和有線兩部分組成。當?shù)谝粋€試運行網(wǎng)絡在芝加哥開通時，美國第一個蜂窩系統(tǒng)AMPS（高級移動電話業(yè)務）在1979年成為現(xiàn)實。由于移動通信是基于固定電話網(wǎng)的，因此由于各個模擬通信移動網(wǎng)的構(gòu)成方式有很大差異，所以總的容量受著很大的限制。D) ，易于被竊聽，易做假機。代表產(chǎn)品分為兩類： TDMA系統(tǒng) TDMA系列中比較成熟和最有代表性的制式有：泛歐GSM、美國DAMPS和日本PDC。（3）歐洲郵電聯(lián)合會CEPT的移動通信特別小組（SMG）在88年制定了GSM第一階段標準phase1，工作頻帶為900MHz左右，90年投入商用；同年，應英國要求，工作頻帶為1800MHz的GSM規(guī)范產(chǎn)生。北美數(shù)字蜂窩系統(tǒng)的規(guī)范是由美國電信工業(yè)協(xié)會制定的，1987年開始系統(tǒng)研究，1990年被美國電子工業(yè)協(xié)會接受，由于北美地區(qū)已經(jīng)有統(tǒng)一的AMPS模擬系統(tǒng)，該系統(tǒng)按雙模式設(shè)計。而隨著科學技術(shù)和通信業(yè)務的發(fā)展，需要的將是一個綜合現(xiàn)有移動電話系統(tǒng)功能和提供多種服務的綜合業(yè)務系統(tǒng)，所以國際電聯(lián)要求在2000年實現(xiàn)商用化的第三代移動通信系統(tǒng)，即IMT2000，它的關(guān)鍵特性有：（1）包含多種系統(tǒng)；（2）世界范圍設(shè)計的高度一致性；（3）IMT2000內(nèi)業(yè)務與固定網(wǎng)絡的兼容；（4）高質(zhì)量；（5）世界范圍內(nèi)使用小型便攜式終端。 美國考慮在IMT2000網(wǎng)絡發(fā)展目標上，支持寬帶分組交換網(wǎng)為核心，將當前的從功能上分層的網(wǎng)絡模式演變成端到端的客戶服務器模式。在支持ITU的IMT2000家族及接口概念基礎(chǔ)上，有意參照無線傳輸技術(shù)的合作方式，支持歐洲的GSM UMTS的網(wǎng)絡概念。該方案將FDMA/TDMA/CDMA組合在一起。 此方案便于由GSM平滑過渡到第三代，故受到很多GSM供應商支持。 移動通信是有線通信的延伸，與有線通信相比具有以下特點：1. 終端用戶的移動性： 移動通信的主要特點在于用戶的移動性，需要隨時知道用戶當前位置，以完成呼叫、接續(xù)等功能；用戶在通話時的移動性，還涉及到頻道的切換問題等。早在80年代初，歐洲已有幾大模擬蜂窩移動系統(tǒng)在運營，例如北歐的NMT（北歐移動電話）和英國的TACS（全接入通信系統(tǒng)），西歐其他各國也提供移動業(yè)務。1990年完成了GSM900的規(guī)范，產(chǎn)生一套12章規(guī)范系列。2. 容量。4. 開放的接口。鑒權(quán)用來驗證用戶的入網(wǎng)權(quán)利。與其他網(wǎng)絡的互連通常利用現(xiàn)有的接口，如ISUP或TUP等。 在GSM系統(tǒng)中，漫游是在SIM卡識別號以及被稱為IMSI的國際移動用戶識別號的基礎(chǔ)上實現(xiàn)的。隨著業(yè)務的發(fā)展，可視需要向下擴展，即1800MHz頻段：1710～1785（移動臺發(fā)、基站收）1805～1880（基站發(fā)、移動臺收）雙工間隔為95MHz，工作帶寬為75 MHz，載頻間隔為200 kHz。將來GSM采用半速率話音編碼后，每個頻道可容納16個半速率信道。它們在時間窗和頻率窗內(nèi)發(fā)送，我們稱之為間隙。統(tǒng)一地，我們將GSM中規(guī)定的200KHz帶寬稱為一個頻隙。TDMA幀號是以3小時28分53秒760毫秒（2048180。51180。26個TDMA幀為一個超高幀，每一個超高幀又可分為2048個超幀，一個超幀是51180。8BP），持續(xù)時長120ms。8BP），持續(xù)時長3060/13ms。這與標準電話網(wǎng)有很大的區(qū)別，在電話網(wǎng)中無論有無呼叫，每個終端都與一個交換機相連。這個信道與用于傳送尋呼信息的基站――移動臺信道一起稱為GSM的公用信道，因為它同時攜帶發(fā)自/發(fā)往許多移動臺的信息。接入過程使移動臺從空閑模式轉(zhuǎn)到專用模式。1. 業(yè)務信道（TCH）：用于傳送編碼后的話音或客戶數(shù)據(jù)，在上行和下行信道上，點對點（BTS對一個MS，或反之）方式傳播。從運營者方面看，該功能是頭等重要的，尤其在國際漫游情況下，被訪問網(wǎng)絡并不能控制用戶的記錄，也不能控制它的付費能力。 PIN碼這是一種簡單的鑒權(quán)方法。PIN碼是由4～8位數(shù)字組成，其位數(shù)由客戶自己決定。RAND是由網(wǎng)絡側(cè)AUC的隨機數(shù)發(fā)生器產(chǎn)生的，長度為128比特，它的值隨機地在0～2128－1（成千上萬億）范圍內(nèi)抽取。A3算法的唯一限制是輸入?yún)?shù)的長度（RAND是128比特）和輸出參數(shù)尺寸（SRES必須是32比特）。為獲得每個突發(fā)加密序列，A5對兩個輸入進行計算：一個是幀號碼，另一個是移動臺與網(wǎng)絡之間同意的密鑰（稱為Kc），見圖。2. A5算法 A5算法必須在國際范圍內(nèi)規(guī)定，該算法可以描述成由22比特長的參數(shù)（幀號碼）和64比特長參數(shù)（Kc）生成兩個114比特長的序列的黑盒子。由RAND（與用于鑒權(quán)的相同）和Ki計算Kc的算法為A8算法。首先，加密不能應用于公共信道；其次，當移動臺轉(zhuǎn)到專用信道，網(wǎng)絡還不知道用戶身份時，也不能加密。TMSI由MSC/VLR分配，并不斷地進行更換，更換周期由網(wǎng)絡運營者設(shè)置。GSM規(guī)范對系統(tǒng)的A接口和Um接口都有明確的規(guī)定，也就是說，A接口和Um接口是