【文章內(nèi)容簡介】 份 IMSI，可以得到保護(hù)。 TMSI 由 MSC/VLR 分配，并不斷地進(jìn)行更換，更換周期由網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營者設(shè)置。 通信系統(tǒng)的組成 GSM 系統(tǒng)（ Global System for Mobile Communication）又稱全球移動(dòng)通信系統(tǒng)（全球通）。 GSM 通信系統(tǒng)主要由移動(dòng)交換子系統(tǒng)（ MSS）、基站子系統(tǒng)（ BSS）和移動(dòng)臺(tái)（ MS）三大部分組成，如圖 1－ 1 所示。其中 MSS 與 BSS 之間 的接口為 A 接口， BSS 與 MS之間的接口為 Um 接口。 GSM 規(guī)范對(duì)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 接口是開放的接口。 培訓(xùn)教材――移動(dòng)通信基本知識(shí) 16 圖 1－ 1 GSM 系統(tǒng)的組成 1. 移動(dòng)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(hào)碼管理等功能。 2. 基站子系統(tǒng) BSS BSS 系統(tǒng)是在一定的無線覆蓋區(qū)中由 MSC 控制，與 MS 進(jìn)行通信的系統(tǒng)設(shè)備，完成信道的分配、用戶的接入和尋呼、信息的傳送等功能。 3. 移動(dòng)臺(tái) MS MS 是 GSM 系統(tǒng)的移動(dòng)用戶設(shè)備，它由兩部分組成，移動(dòng)終端和客戶識(shí)別卡（ SIM 卡）。移動(dòng)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。 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(rèn)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(jìn)入網(wǎng)路。 SIM 卡還存儲(chǔ)與網(wǎng)路和客戶有關(guān)的管理數(shù)據(jù)，只有插入 SIM 卡后移動(dòng)終端才能接入進(jìn)網(wǎng)。 4. 操作維護(hù)子系統(tǒng) GSM 子系統(tǒng)還包括操作維護(hù)子系統(tǒng)（ OMC），對(duì)整個(gè) GSM 網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行管理和監(jiān)控。通過它實(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。BSS MSS MS 培訓(xùn)教材――移動(dòng)通信基本知識(shí) 17 第三章 數(shù)字公用陸地移動(dòng)通信網(wǎng) PLMN 數(shù)字公用陸地移動(dòng)通信網(wǎng) PLMN 的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)見下圖 3－ 1，如圖所示從物理實(shí)體來看，數(shù)字 PLMN 網(wǎng)包括：移動(dòng)終端、 BSS 子系統(tǒng)和 MSS 子系統(tǒng)等部分。移動(dòng)終端與 BSS 子系統(tǒng)通過標(biāo)準(zhǔn)的 Um 無線接口通信， BSS 子系統(tǒng)與 MSS 子系統(tǒng)通過標(biāo)準(zhǔn)的 A 接口通信。 BS C MS C/VL RHL R/AU C E I R MS C/VL ROMCSCP L MNP S T NI S DNP S P DNBT SUmAbisABT SNo .7 BS S APNo .7 MA PNo .7 MA P T UPNo .7 T UP信令 話路 圖 3－ 1 PLMN 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 其中： BSC Base Station Controller 基站控制器 BTS Base Transceiver Station 基站收發(fā)信機(jī) MSC Mobile services Switching Center 移動(dòng)交換中心 OMC Operation and Maintenance Center 操作維護(hù)中心 AUC Authentication Centre 鑒權(quán)中心 EIR Equipment Identification Register 設(shè)備識(shí)別登記器 HLR Home Location Register 歸屬位置登記器 VLR Vistor Location Register 拜訪位置登記器 MS Mobile Station 移動(dòng)臺(tái) ISDN Intergrated Service Digital Network 綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng) PSTN Public Switching Telephone Network 公用電話交換網(wǎng) PSPDN Public Switched Data Network 公用數(shù)據(jù)交換網(wǎng) PLMN PublicL and Mobile Network 公用陸地移動(dòng)網(wǎng) 子系統(tǒng) 基站子系統(tǒng) BSS 為 PLMN 網(wǎng)絡(luò)的固定部分和無線部分提供中繼，一方面 BSS 通過無線接口直接與移動(dòng)臺(tái)實(shí)現(xiàn)通信連接，另一方面 BSS 又連接到移動(dòng)交換子系統(tǒng) MSS 的移動(dòng)交換中心 MSC。 培訓(xùn)教材――移動(dòng)通信基本知識(shí) 18 基站子系統(tǒng) BSS 可分為兩部分。通過無線接口與移動(dòng)臺(tái)相連的基站收發(fā)信臺(tái)（ BTS）以及與移動(dòng)交換中心相連的基站控制器（ BSC）， BTS 負(fù)責(zé)無線傳輸、 BSC 負(fù)責(zé)控制與管理。 一個(gè) BSS 系統(tǒng)由一個(gè) BSC 與一個(gè)或多個(gè) BTS 組成， BSS 子系統(tǒng)可由多個(gè) BSC 和 BTS組成。一個(gè)基站控制器 BSC 根據(jù)話務(wù)量需要可以控制數(shù)十個(gè) BTS。 BTS 可以直接與 BSC 相連，也可以通過基站接口設(shè)備 BIE 與遠(yuǎn)端的 BSC 相連?；咀酉到y(tǒng)還應(yīng)包括碼變換器（ TC）和子復(fù)用設(shè)備（ SM）。 圖 3－ 2 為典型的 BSS 子系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。 MSAte r 接口BS 接口Um 接口B S CB I EB T SB T SB I EAbis 接口SM SM TCA 接口M S COM CQ3 接口 圖 3－ 2 BSS 子系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 其中： TC TransCoder 碼型變換器 SM SubMultiplexing 子復(fù)用 BIE Base station Interface 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)的無線部分，是由基站控制器控制，服務(wù)于某個(gè)小區(qū)的無線收發(fā)信設(shè)備，完成 BSC 與無線信道之間的轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn) BTS 與 MS 之間通過空中接口的無線傳輸及相關(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 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）： 培訓(xùn)教材――移動(dòng)通信基本知識(shí) 19 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 面向無線網(wǎng)絡(luò)，主要負(fù)責(zé)完成無線網(wǎng)絡(luò)管理、無線資源管理及無線基 站的監(jiān)視管理，控制移動(dòng)臺(tái)和BTS 無線連接的建立、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)長期預(yù)測 )編碼和 64kbit/s A律PCM 之間的語音變換。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 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 之間的接口稱為 Ater 接口；在 TC 與 MSC 之間的接口稱為 A接口。 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)管理用戶數(shù)據(jù)和移動(dòng)性所需的數(shù)據(jù)庫。 MSS 子系統(tǒng)的主要作用是管理 GSM 移動(dòng)用戶之間的通信和 GSM 移動(dòng)用戶與其它通信網(wǎng)用戶之間的通信。 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。 ? 移動(dòng)交換中心（ MSC） ? 拜訪位置寄存器 （ VLR） ? 歸屬位置寄存器（ HLR） ? 鑒權(quán)中心（ AUC） ? 設(shè)備識(shí)別寄存器（ EIR） ? 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， 培訓(xùn)教材――移動(dòng)通信基本知識(shí) 20 每個(gè) MSC 還完成 GMSC 的功能，即查詢移動(dòng)臺(tái)位置信息的功能。 MSC 從三種數(shù)據(jù)庫，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。 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)（稱拜訪客戶）的相關(guān)用戶數(shù)據(jù)，包括：用戶號(hào)碼、移動(dòng)臺(tái)的位置區(qū)信息、用戶狀態(tài)和用戶可獲得的服務(wù)等參數(shù)。 VLR 是一個(gè)動(dòng)態(tài)用戶數(shù)據(jù)庫。 VLR 從移動(dòng)用戶的歸屬位置寄存器（ HLR）處獲取并存貯必要的數(shù)據(jù)，一旦移動(dòng)用戶離開該 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)用戶的數(shù)據(jù)記錄。 3. 歸屬位置寄存器（ HLR） HLR 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)在其歸屬位置寄存器（ HLR）注冊(cè)登記，它主要存儲(chǔ)兩類信息：一是有關(guān)移動(dòng)用戶的參數(shù)，包括移動(dòng)用戶識(shí)別號(hào)碼、訪問能力、用戶類別和補(bǔ)充業(yè)務(wù)等數(shù)據(jù)；一是有關(guān)移動(dòng)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。 4. 鑒權(quán)中心（ AUC） AUC 屬于 HLR 的一個(gè)功能單元部分，專門用于 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），用來鑒權(quán)用戶身份的合法性以及對(duì)無線接口上的話音、數(shù)據(jù) 、信令信號(hào)進(jìn)行加密，防止無權(quán)用戶接入和保證移動(dòng)用戶通信的安全。 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)營的 GSM 各國的所有設(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)用戶和固 培訓(xùn)教材――移動(dòng)通信基本知識(shí) 21 定用戶之間或移動(dòng)用戶和移動(dòng)用戶之間發(fā)送訊息長度較短的信息。短消息業(yè)務(wù)功能是一種類似于傳呼機(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。短消息中心的主要功能是接收、存儲(chǔ)和轉(zhuǎn)發(fā)用戶的短消息。 通過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。 （ 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： BSCBTSBTSBSBSM S CV L RM S CV L RH L RA U CE I ROMCH L RA U CE I ROMCPSTNI S D N交 換 網(wǎng) 網(wǎng) 絡(luò) 子 系 統(tǒng) 基 站 子 系 統(tǒng) M SOMCOMCOMCA 口 OMCOMCOMC 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)測試功能、障礙檢測及處理功能、系統(tǒng)狀態(tài)