【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 nterface Equipment基站接口設(shè)備如上圖，BSS的組成：（1）基站收發(fā)信臺(tái)（BTS）： 基站收發(fā)信臺(tái)（BTS）包括基帶單元、載頻單元和控制單元三部分，屬于基站系統(tǒng)的無(wú)線部分，是由基站控制器控制，服務(wù)于某個(gè)小區(qū)的無(wú)線收發(fā)信設(shè)備，完成BSC與無(wú)線信道之間的轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)BTS與MS之間通過(guò)空中接口的無(wú)線傳輸及相關(guān)的控制功能。 當(dāng)BTS與BSC為遠(yuǎn)端配置方式時(shí)，則需采用Abis接口，這時(shí)，BTS與BSC兩側(cè)都需配置BIE設(shè)備；而當(dāng)BSC與BTS之間的間隔不超過(guò)10米時(shí)，可將BSC與BTS直接相連，采用內(nèi)部BS接口，不需要接口設(shè)備BIE。（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。 BSC一端可與多個(gè)BTS相連，另一端與MSC和操作維護(hù)中心OMC相連，BSC面向無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，主要負(fù)責(zé)完成無(wú)線網(wǎng)絡(luò)管理、無(wú)線資源管理及無(wú)線基站的監(jiān)視管理，控制移動(dòng)臺(tái)和BTS無(wú)線連接的建立、接續(xù)和拆除等管理，控制完成移動(dòng)臺(tái)的定位、切換和尋呼，提供語(yǔ)音編碼、碼型變換和速率適配等功能，并能完成對(duì)基站子系統(tǒng)的操作維護(hù)功能。 BSS中的BSC所控制的BTS的數(shù)量隨業(yè)務(wù)量的大小而改變。（3）碼型變換器（TC）： 碼型變換器TC主要完成16kbit/sRPELTP(規(guī)則脈沖激勵(lì)長(zhǎng)期預(yù)測(cè))編碼和64kbit/s A律PCM之間的語(yǔ)音變換。在典型的實(shí)施方案中，ZXG10TC位于MSC與BSC之間。 當(dāng)TC位于MSC側(cè)時(shí)，通過(guò)MSC和BSC之間以及BSC和BTS之間的傳輸線路子復(fù)用器SM、BIE，可以充分利用在空中接口使用的低語(yǔ)音編碼傳輸速率，降低傳輸線路的成本。 BSC與TC之間的接口稱(chēng)為Ater接口；在TC與MSC之間的接口稱(chēng)為A接口。 MSS子系統(tǒng)移動(dòng)交換子系統(tǒng)MSS完成GSM的主要交換功能，同時(shí)管理用戶(hù)數(shù)據(jù)和移動(dòng)性所需的數(shù)據(jù)庫(kù)。MSS子系統(tǒng)的主要作用是管理GSM移動(dòng)用戶(hù)之間的通信和GSM移動(dòng)用戶(hù)與其它通信網(wǎng)用戶(hù)之間的通信。如上圖3－1所示，移動(dòng)交換子系統(tǒng)MSS包括七個(gè)功能單元。u 移動(dòng)交換中心（MSC）u 拜訪位置寄存器（VLR）u 歸屬位置寄存器（HLR）u 鑒權(quán)中心（AUC）u 設(shè)備識(shí)別寄存器（EIR）u 短消息中心（SC）1. 移動(dòng)交換中心（MSC）MSC是PLMN的核心。MSC對(duì)位于它所覆蓋區(qū)域中的移動(dòng)臺(tái)進(jìn)行控制和完成話路接續(xù)的功能，也是PLMN和其他網(wǎng)絡(luò)之間的接口。它完成通話接續(xù)，計(jì)費(fèi)，BSS和MSC之間的切換和輔助性的無(wú)線資源管理、移動(dòng)性管理等功能。另外，為了建立至移動(dòng)臺(tái)的呼叫路由，每個(gè)MSC還完成GMSC的功能，即查詢(xún)移動(dòng)臺(tái)位置信息的功能。 MSC從三種數(shù)據(jù)庫(kù)，拜訪位置寄存器（VLR）、歸屬位置寄存器（HLR）和鑒權(quán)中心（AUC）中取得處理用戶(hù)呼叫請(qǐng)求所需的全部數(shù)據(jù)。反之，MSC根據(jù)其最新數(shù)據(jù)更新數(shù)據(jù)庫(kù)。2. 拜訪位置寄存器（VLR）VLR通常與MSC合設(shè)，其中存儲(chǔ)MSC所管轄區(qū)域中的移動(dòng)臺(tái)（稱(chēng)拜訪客戶(hù)）的相關(guān)用戶(hù)數(shù)據(jù)，包括：用戶(hù)號(hào)碼、移動(dòng)臺(tái)的位置區(qū)信息、用戶(hù)狀態(tài)和用戶(hù)可獲得的服務(wù)等參數(shù)。VLR是一個(gè)動(dòng)態(tài)用戶(hù)數(shù)據(jù)庫(kù)。VLR從移動(dòng)用戶(hù)的歸屬位置寄存器（HLR）處獲取并存貯必要的數(shù)據(jù)，一旦移動(dòng)用戶(hù)離開(kāi)該VLR的控制區(qū)域，則重新在另一個(gè)VLR登記，原VLR將取消該移動(dòng)用戶(hù)的數(shù)據(jù)記錄。3. 歸屬位置寄存器（HLR） HLR存儲(chǔ)管理部門(mén)用于移動(dòng)用戶(hù)管理的數(shù)據(jù)。每個(gè)移動(dòng)用戶(hù)都應(yīng)在其歸屬位置寄存器（HLR）注冊(cè)登記，它主要存儲(chǔ)兩類(lèi)信息：一是有關(guān)移動(dòng)用戶(hù)的參數(shù)，包括移動(dòng)用戶(hù)識(shí)別號(hào)碼、訪問(wèn)能力、用戶(hù)類(lèi)別和補(bǔ)充業(yè)務(wù)等數(shù)據(jù)；一是有關(guān)移動(dòng)用戶(hù)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。4. 鑒權(quán)中心（AUC） AUC屬于HLR的一個(gè)功能單元部分，專(zhuān)門(mén)用于GSM系統(tǒng)的安全性管理。鑒權(quán)中心產(chǎn)生鑒權(quán)三參數(shù)組（隨機(jī)數(shù)RAND、符號(hào)響應(yīng)SRES、加密鍵Kc），用來(lái)鑒權(quán)用戶(hù)身份的合法性以及對(duì)無(wú)線接口上的話音、數(shù)據(jù)、信令信號(hào)進(jìn)行加密，防止無(wú)權(quán)用戶(hù)接入和保證移動(dòng)用戶(hù)通信的安全。5. 設(shè)備識(shí)別寄存器（EIR）EIR存儲(chǔ)有關(guān)移動(dòng)臺(tái)設(shè)備參數(shù)。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。EIR中存有三種名單：（1） 白名單――存貯已分配給可參與運(yùn)營(yíng)的GSM各國(guó)的所有設(shè)備識(shí)別標(biāo)識(shí)IMEI。（2） 黑名單――存貯所有應(yīng)被禁用的設(shè)備識(shí)別標(biāo)識(shí)IMEI。（3） 灰名單――存貯有故障的以及未經(jīng)型號(hào)認(rèn)證的設(shè)備識(shí)別標(biāo)識(shí)IMEI，由網(wǎng)路運(yùn)營(yíng)者決定。6. 短消息中心（SC）短消息中心提供短消息業(yè)務(wù)功能。 短消息業(yè)務(wù)（SHORT MESSAGE SERVICE：SMS）提供在GSM網(wǎng)絡(luò)中移動(dòng)用戶(hù)和固定用戶(hù)之間或移動(dòng)用戶(hù)和移動(dòng)用戶(hù)之間發(fā)送訊息長(zhǎng)度較短的信息。短消息業(yè)務(wù)功能是一種類(lèi)似于傳呼機(jī)的業(yè)務(wù)功能，但是它具有尋呼網(wǎng)絡(luò)無(wú)法具備的優(yōu)點(diǎn)：即保證到達(dá)和雙向?qū)ず艄δ堋? 點(diǎn)對(duì)點(diǎn)短消息業(yè)務(wù)包括移動(dòng)臺(tái)MS發(fā)起的短消息業(yè)務(wù)MO/PP及移動(dòng)臺(tái)終止的短消息業(yè)務(wù)MT/PP。點(diǎn)對(duì)點(diǎn)短消息的傳遞與發(fā)送由短消息中心SC進(jìn)行中繼。短消息中心的作用像郵局一樣，接收來(lái)自各方面的郵件，然后把它們進(jìn)行分揀，再發(fā)給各個(gè)用戶(hù)。短消息中心的主要功能是接收、存儲(chǔ)和轉(zhuǎn)發(fā)用戶(hù)的短消息。通過(guò)短消息中心能夠更可靠地將信息傳送到目的地。如果傳送失敗，短消息中心保存失敗消息直至發(fā)送成功為止。短消息業(yè)務(wù)的另一個(gè)突出特點(diǎn)是，即使移動(dòng)臺(tái)處于通話狀態(tài)，仍然可以同時(shí)接收短消息。 操作維護(hù)中心（OMC）OMC系統(tǒng)按照功能劃分成幾大模塊，各大模塊又分為前臺(tái)和后臺(tái)兩個(gè)子模塊，強(qiáng)調(diào)各模塊的獨(dú)立性以及模塊間接口的通用性，以適應(yīng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的變化及功能的增加。OMC與GSM系統(tǒng)各網(wǎng)絡(luò)單元的關(guān)系如下圖所示：OMC即操作維護(hù)中心，用于對(duì)GSM系統(tǒng)的交換實(shí)體進(jìn)行管理。它主要具有以下功能：維護(hù)測(cè)試功能、障礙檢測(cè)及處理功能、系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)視功能、系統(tǒng)實(shí)時(shí)控制功能、局?jǐn)?shù)據(jù)的修改、性能管理、用戶(hù)跟蹤、告警、話務(wù)統(tǒng)計(jì)功能等。 OMC的功能大部分分布在MSC/VLR、HLR/AUC、BSS等實(shí)體中與操作維護(hù)相關(guān)的有關(guān)模塊中完成，OMC操作臺(tái)主要實(shí)現(xiàn)OMC的人機(jī)接口。OMC功能與一般的維護(hù)臺(tái)功能類(lèi)似，但需遵守相關(guān)規(guī)范要求。 GSM系統(tǒng)各個(gè)接口和協(xié)議 作為現(xiàn)代電信系統(tǒng)，GSM是一個(gè)復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，在多業(yè)務(wù)方面它與ISDN有很多共同點(diǎn)，同時(shí)它還增加了來(lái)自蜂窩網(wǎng)獨(dú)有的功能。隨著數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)開(kāi)放系統(tǒng)互連模型（OSI）的出現(xiàn)，我們可以把GSM這樣一個(gè)具體系統(tǒng)接口的功能、接口和協(xié)議，在OSI模型基礎(chǔ)上來(lái)進(jìn)行分析。 就GSM系統(tǒng)與外界的聯(lián)系，可劃分為三大邊界，因而也有了三大外部接口： 首先，在用戶(hù)側(cè)，有移動(dòng)臺(tái)MS和用戶(hù)之間的界面，可認(rèn)為是一個(gè)人機(jī)界面。在GSM規(guī)范中定義了一個(gè)SIMME接口，這里SIM是一張智能卡，包含存貯在無(wú)線端口的用戶(hù)一側(cè)上所有與用戶(hù)有關(guān)的信息，ME代表移動(dòng)設(shè)備。 其次，GSM與其他電信網(wǎng)接口，規(guī)定GSM作為一種接入網(wǎng)，建立起GSM用戶(hù)與其他電信網(wǎng)用戶(hù)之間的呼叫；當(dāng)然也我們可以這樣認(rèn)識(shí)，GSM是一種電信交換機(jī)，既執(zhí)行GSM功能，又能管理PSTN/ISDN用戶(hù)，而一般規(guī)范的GSM體系結(jié)構(gòu)不考慮這種可能性，只是明確定義了GSM與其它電信網(wǎng)的接口。 再次，GSM與運(yùn)營(yíng)者的接口，提供對(duì)NSS、BSS設(shè)備管理和運(yùn)行管理，實(shí)現(xiàn)運(yùn)營(yíng)商對(duì)網(wǎng)絡(luò)的管理。 根據(jù)OSI基本原理，可對(duì)GSM系統(tǒng)系統(tǒng)功能做分層結(jié)構(gòu)，描述如下圖所示：傳輸：數(shù)據(jù)傳輸功能，在沿著通信路徑的各段上提供攜帶用戶(hù)數(shù)據(jù)，并提供實(shí)體間傳送信令的方法。RR：無(wú)線資源管理，在呼叫期間建立和釋放移動(dòng)臺(tái)和MSC之間的穩(wěn)定連接，主要由MS和BSC完成；MM：移動(dòng)性和安全性管理，當(dāng)環(huán)境發(fā)生變化時(shí)，移動(dòng)臺(tái)可以作出不同網(wǎng)絡(luò)的蜂房選擇，使呼叫用戶(hù)過(guò)程有效建立，還需基礎(chǔ)設(shè)施來(lái)管理用戶(hù)的位置數(shù)據(jù)（位置更新）；CM：通信管理，應(yīng)用戶(hù)要求，在用戶(hù)之間建立連接，維持和釋放呼叫。（可分為CC——呼叫控制、SSM——附加業(yè)務(wù)管理、SMS——短消息業(yè)務(wù)）；OAM：運(yùn)行、管理和維護(hù)平面，為運(yùn)營(yíng)者操作提供手段；它直接由傳輸層提供服務(wù)。 我們首先考慮無(wú)線接口上的協(xié)議，這里有許多很重要的GSM協(xié)議，其協(xié)議棧結(jié)構(gòu)圖示如下：RIL3CC：無(wú)線接口第3層－CC層RIL3MM：無(wú)線接口第3層－MM層RIL3RR：無(wú)線接口第3層－無(wú)線資源管理層RSM：信道釋放確認(rèn)SCCP：信令連接控制部分MTP：信息傳遞部分BSSMAP：基站子系統(tǒng)移動(dòng)應(yīng)用部分LAPDm：ISDN的Dm數(shù)據(jù)鏈路協(xié)議TCAP：轉(zhuǎn)移能力應(yīng)用部分MAP：移動(dòng)應(yīng)用部分LAPD：D信道鏈路接入?yún)f(xié)議參考以上信令協(xié)議模型：1. BSC與MSC之間的接口（A接口）。 BSC與MSC之間的接口即A接口，它用于BSC和MSC之間的報(bào)文和進(jìn)/出移動(dòng)臺(tái)的報(bào)文（通過(guò)CC或MM協(xié)議鑒別器實(shí)現(xiàn)）。 遵循《ETSIGSM系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范書(shū)08.180。180。》，A接口特性包括： 在A接口中，它遵循GSM規(guī)范08系列的要求。Layer1——物理和電器參數(shù)及信道結(jié)構(gòu)，定義MSC—BSC物理層結(jié)構(gòu)。 （CSS7）的消息轉(zhuǎn)移部分（MTP）的第一級(jí)來(lái)實(shí)現(xiàn)，采用2Mbit/s的PCM數(shù)字鏈路作為傳輸鏈路，性能符合GB7611—87標(biāo)準(zhǔn)； 信令信道使用2Mbit/s鏈路中的TS16。2Mbit/sPCM鏈路中的TS0通常用于傳輸MSC與BSC之間的同步信號(hào)，其他時(shí)隙（TS1~TS15，TS17~TS31）傳輸業(yè)務(wù)信號(hào)。在該接口中，業(yè)務(wù)信號(hào)的傳輸速率為64Kbit/s，為A律PCM編碼方式。Layer2——網(wǎng)絡(luò)操作程序，定義數(shù)據(jù)鏈路層和網(wǎng)絡(luò)層，即MTP2（—）和MTP3（—）、SCCP（—）。 其中MTP2是HDLC（高級(jí)數(shù)據(jù)鏈路控制）協(xié)議的一種變體，幀結(jié)構(gòu)分別是由標(biāo)志字段、控制字段、信息字段、校驗(yàn)字段和標(biāo)志序列所組成；MTP3和SCCP（信令連接控制部分）則主要完成信令路由選擇等功能。Layer3——應(yīng)用層。包括BSS應(yīng)用規(guī)程（BSSAP）和BSS操作維護(hù)應(yīng)用規(guī)程（BSSOMAP），完成基站系統(tǒng)的資源和連接的維護(hù)管理，業(yè)務(wù)的接續(xù)及拆除的控制。2. BSC與BTS之間的接口（Abis接口）。 BSC支持900MHZ和1800MHZ兩種基站SITE配置。Layer1——物理層通常采用2Mbit/sPCM鏈路。Layer2——數(shù)據(jù)鏈路層采用LAPD協(xié)議，它為一點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的通訊協(xié)議。LAPD也是采用幀結(jié)構(gòu)，包含標(biāo)志字段、控制字段、信息字段、校驗(yàn)字段和標(biāo)志序列。在標(biāo)志字段中包括SAPI（服務(wù)接入點(diǎn)標(biāo)識(shí)）和TEI（終端設(shè)備識(shí)別）兩個(gè)部分，用以分別區(qū)別接入到什么服務(wù)和什么實(shí)體。Layer3——在上層部分，主要傳輸BTS的應(yīng)用部分，包括無(wú)線鏈路管理（RLM）功能和操作維護(hù)功能（OML）。 在Abis接口上BSC提供BTS配置、BTS監(jiān)測(cè)、BTS測(cè)試及業(yè)務(wù)控制等信令控制信息。同一基站的多個(gè)TRX可以共用一條LAPD信令鏈路，鏈路應(yīng)該具備流量指示功能。其業(yè)務(wù)接口為8條16Kbps（FR）的電路。如果采用復(fù)用方案，則每個(gè)TRX有3條64Kbps的電路，其中一條用作LAPD信令鏈路，另外兩條64Kbps鏈路用作8條語(yǔ)音或數(shù)據(jù)鏈路（4路復(fù)用）。3. BSC與TC之間的接口（Ater接口）。 Ater接口為ZXG10BSS系統(tǒng)內(nèi)部自己定義的接口。 在Ater接口中，其傳輸內(nèi)容與A接口類(lèi)似，不同的只是話音信道在兩接口中的傳輸速率：A接口中的話音信號(hào)為64kbit/sA律PCM編碼信號(hào)，而在Ater接口中的話音信號(hào)仍然為13kbit/sRPELTP編碼信號(hào)。在Ater接口中傳輸?shù)男帕钚盘?hào)為CCS7，信令信道占用TS16。4. BTS與MS之間的接口Um。 Um接口被定義為MS與BTS之間的通信接口，我們也可稱(chēng)它為空中接口，在所有GSM系統(tǒng)接口中，Um接口是最重要的。首先，它實(shí)現(xiàn)了各種制造商的移動(dòng)臺(tái)與不同運(yùn)營(yíng)者的網(wǎng)絡(luò)間的兼容性，從而實(shí)現(xiàn)了移動(dòng)臺(tái)的漫游。其次