【導(dǎo)讀】華東交通大學(xué)理工學(xué)院。所屬課程名稱現(xiàn)代通信系統(tǒng)綜合性設(shè)計(jì)。華東交通大學(xué)理工學(xué)院課程設(shè)計(jì)報(bào)告

　　

【正文】 漫游號（ MSRN）、移動用戶所在位置區(qū)的標(biāo)志及向用戶提供服務(wù)等參數(shù)，而這些信息是從相關(guān)的 HLR 中傳過來的。 MSC 在處理入網(wǎng)和出網(wǎng)呼叫時(shí)需要查訪 VLR 中的有關(guān)信息。一個(gè) VLR 可以負(fù)責(zé)一個(gè)或多個(gè) MSC 區(qū)域。由于 MSC 與 VLR 之間交換信息很多，所以兩者的設(shè)備通常合在一起。 ④ 認(rèn)證（鑒權(quán)）中心（ AUC—— Authentication Center） 它直接與 HLR 相連，是認(rèn)證移動用戶身份及產(chǎn)生相應(yīng)認(rèn)證參數(shù)的功能實(shí)體。認(rèn)證參數(shù)包括隨機(jī)號碼 RAND、信號響應(yīng) SREC 和密匙 KC。認(rèn)證中心對移動用戶的身份進(jìn)行認(rèn)證，將用戶的信息與認(rèn)證中心的隨機(jī)號碼進(jìn)行核對，合法用戶才能接入網(wǎng)絡(luò)，并得到網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)。 ⑤ 設(shè)備標(biāo)志寄存器（ EIR—— Equipment Identification Register） EIR 是存儲有關(guān)移動臺設(shè)備參數(shù)的數(shù)據(jù)庫，用來實(shí)現(xiàn)對移動設(shè)備的識別、監(jiān)視、閉鎖等功能。 EIR 只允許合法的設(shè)備使用，它與 MSC 相連接。 華東交通大學(xué)理工學(xué)院課程設(shè)計(jì)報(bào)告 第 31 頁 共 46 頁 基站分系統(tǒng)（ BSS） BSS 包含 GSM 數(shù)字移動通信系統(tǒng)中無線通信部分的所有地面基礎(chǔ)設(shè)施，通過無線接口直接與移動 臺實(shí)現(xiàn)通信連接。 BSS 具有控制功能與無線傳輸功能，完成無線信道的發(fā)送、接收和管理。它由基站控制器（ BSC—— Base Station Controller）和 基站收發(fā)信臺（ BTS—— Base Transceiver Station）兩部分組成。 ① 基站控制器（ BSC） BSC 的一側(cè)與移動交換分系統(tǒng)相連接，另一側(cè)與 BTS 相連接。一個(gè)基站分系統(tǒng)只有一個(gè) BSC，而有多套 BTS。它的功能是負(fù)責(zé)控制和管理， BSC通過對 BTS 和 MS 的指令來管理無線接口，主要進(jìn)行無線信道分配、釋放以及越區(qū)信道的切換管理。 ② 基 站收發(fā)信臺（ BTS） BTS 負(fù)責(zé)無線傳輸，每個(gè) BTS 有多部收發(fā)信機(jī)（ TRX），即占用多個(gè)頻率點(diǎn)，每部 TRX 占用一個(gè)頻率點(diǎn)，而每個(gè)頻率點(diǎn)又分成 8 個(gè)時(shí)隙，這些時(shí)隙就構(gòu)成了信道。 BTS 是覆蓋一個(gè)小區(qū)的無線電收發(fā)信設(shè)備。 BTS 還有一個(gè)重要的部件稱為 碼型轉(zhuǎn)換器（ Transcoder）和 速率適配器（ Rate Adaptor），簡稱 TRAU。它的作用是將 GSM 系統(tǒng)中話音編輯信號與標(biāo)準(zhǔn) 64kbit/sPCM 相配合，例如移動臺（ MS）發(fā)話，它首先進(jìn)行語音編碼，變?yōu)?13kbit/s 的數(shù)字流，信號經(jīng) BTS 收信機(jī)的接收，其輸 出華東交通大學(xué)理工學(xué)院課程設(shè)計(jì)報(bào)告 第 32 頁 共 46 頁 仍為 13kbit/s 信號，需經(jīng) TRAU 后變?yōu)?64kbit/sPCM 信號，才能在有線信道上傳輸。同時(shí)，要傳送較低速率數(shù)據(jù)信號時(shí)，也需經(jīng)過 TRAU 變成標(biāo)準(zhǔn)信號。 移動臺（ MS） 移動臺靠無線接入進(jìn)行通信，線路不固定，因此它必須具備用戶的識別號碼。 GSM系統(tǒng)采用用戶識別模塊 SIM（ Subscriber Identity Module），將模塊做成信用卡的形式。 SIM 卡中存又用戶身份認(rèn)證所需的信息，并能執(zhí)行一些與安全保密有關(guān)的信息。移動設(shè)備只有插入 SIM 卡后才能進(jìn)網(wǎng)使用。 操作與維護(hù)分系統(tǒng) （ OMS） 操作與維護(hù)管理的目的是使網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營者能監(jiān)視和控制整個(gè)系統(tǒng)，把需要監(jiān)視的內(nèi)容從被監(jiān)視的設(shè)備傳到網(wǎng)絡(luò)管理中心，顯示給管理人員；同時(shí)，應(yīng)該使管理人員在網(wǎng)絡(luò)管理中心還應(yīng)該能修改設(shè)備的配置和功能。 華東交通大學(xué)理工學(xué)院課程設(shè)計(jì)報(bào)告 第 33 頁 共 46 頁 GSM系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 圖 42 GSM網(wǎng)絡(luò)的分層 GSM 系統(tǒng)可構(gòu)成全球移動通信系統(tǒng)。它由多個(gè)國家構(gòu)成，將其稱為GSM 服務(wù)區(qū)。對于一個(gè)國家（或少數(shù)幾個(gè)國家）的移動網(wǎng)，稱為公眾陸地移動網(wǎng)（ PLMN—— Public Land Mobile Network）服務(wù)區(qū)，這個(gè)服務(wù)區(qū)又可分為多個(gè) MSC/VLR 服務(wù)區(qū)。將 MSC/VLR 又可分為若干個(gè)位置區(qū)（ LA），最小的單元為小區(qū)（ Cell）。移動網(wǎng)與固定網(wǎng)相連之處稱為關(guān)口交換中心（ GMSC），將全部入局（網(wǎng)）呼叫接至一個(gè)或多個(gè) GMSC，它們作為該移動網(wǎng)的入網(wǎng)匯接交換機(jī)，具有為呼叫查詢、選擇呼叫路由的功能 。 華東交通大學(xué)理工學(xué)院課程設(shè)計(jì)報(bào)告 第 34 頁 共 46 頁 MSC/VLR 業(yè)務(wù)區(qū) MSC 服務(wù)區(qū)表示網(wǎng)絡(luò)中由一個(gè) MSC 所覆蓋的部分。一個(gè) PLMN 通常由多個(gè) MSC 服務(wù)區(qū)組成，在該區(qū)內(nèi)的移動用戶要在該區(qū)的拜訪位置寄存器（ VLR）內(nèi)登記， MSC 與 VLR 構(gòu)成同一節(jié)點(diǎn)。 位置區(qū)（ LA） 每個(gè) MSC/VLR 業(yè)務(wù)區(qū)分成幾個(gè)位置區(qū)。位置區(qū)是 MSC/VLR 業(yè)務(wù)區(qū)的一部分，在一個(gè)位置區(qū)內(nèi)移動臺可“自由地”移動，不需作位置更新處理。在一個(gè)位置區(qū)內(nèi)發(fā)射廣播消息，以便找到移動用戶，是一個(gè)尋呼區(qū)域。一個(gè)位置區(qū)只屬于某個(gè) MSC/VLR 業(yè)務(wù)區(qū)，利用位置區(qū)識別碼（ LAI），系統(tǒng)能夠區(qū)分不同位置區(qū)。一個(gè)位置區(qū)含有幾個(gè)小區(qū)，且可能和一個(gè)或幾個(gè)BSC 有關(guān)，它是定位和尋呼區(qū)。 小區(qū)（ Cell） 一個(gè)位置區(qū)包括若干個(gè)小區(qū)，每個(gè)小區(qū)都有專用的識別碼，它表示網(wǎng)絡(luò)中一個(gè)基本的無線覆蓋區(qū)域，是一個(gè)特定 BTS 所覆蓋的區(qū)域。利用基站識 別碼（ BSIC）移動臺能區(qū)分各小區(qū)。 華東交通大學(xué)理工學(xué)院課程設(shè)計(jì)報(bào)告 第 35 頁 共 46 頁 GSM系統(tǒng)的接口與協(xié)議 GSM 系統(tǒng)非常復(fù)雜，每次通信前都要交換大量的信令，最后才能完成呼叫接續(xù)，在此基礎(chǔ)上才是傳輸、進(jìn)行雙向通信。接口是指兩個(gè)相鄰實(shí)體之間的連接點(diǎn)，協(xié)議是說明在連接點(diǎn)上交換信息需要遵守的規(guī)則。信令是個(gè)非常復(fù)雜的過程，采用電信網(wǎng)開放系統(tǒng)互連模式 OSI 的概念，把協(xié)議按功能分為不同的層面，每一層都有各自的協(xié)議規(guī)約。 公眾陸地移動網(wǎng)（ PLMN）的接口 GSM 系統(tǒng)的各種接口如圖所示。 圖 43 PLMN網(wǎng)絡(luò)中的接口 Sm 接口為人機(jī)接 口，是用戶與移動網(wǎng)之間的接口，在移動臺中實(shí)現(xiàn)，包括鍵盤、液晶顯示以及用戶識別卡等。 Um 接口是移動臺與基站收發(fā)信臺之間的無線接口，包含信令接口和物理接口兩方面的含義，無線接口的不同是數(shù)字移動通信網(wǎng)與模擬移動通信網(wǎng)主要區(qū)別之一。 華東交通大學(xué)理工學(xué)院課程設(shè)計(jì)報(bào)告 第 36 頁 共 46 頁 A 接口是基站與移動交換中心之間的接口，所傳遞的信息主要是基站管理、呼叫處理和移動性管理，當(dāng)然還有具體通信信息。 Abis 接口是基站系統(tǒng)中基站控制器 BSC 與基站收發(fā)信臺 BTS 之間的無線接口，支持所有向用戶提供的服務(wù)，著重支持對 BTS 無線設(shè)備的控制和分配的無線資源管理。 HLR/VLR/AVC/EIR 之間的接口是指 在移動交換分系統(tǒng)中的各種接口，移動應(yīng)用部分 MAP 用來處理與呼叫無關(guān)的信令，與許多協(xié)議相關(guān)。將 MAP/X 表示成 X 接口的 MAP 協(xié)議， X 從 B 一直到 I。這些協(xié)議都是由CCS7 信令中的事物處理能力應(yīng)用部分 TCAP 提供服務(wù)的，而它本身又由CCS7 中的信令連接控制部分 SCCP 提供服務(wù)。 B 接口是移動交換中心 MSC 與拜訪位置寄存器 VLR 之間的接口。當(dāng)MSC 需要某個(gè)移動臺位置時(shí)，就查詢 VLR；當(dāng) MSC 得到移動臺要求位置更新時(shí)， MSC 就會通知 VLR。 C 接口是移動交換中心 MSC 與歸屬位置寄存器 HLR 之間的接口，主要用于傳遞管理與路由選擇信息。當(dāng)呼叫結(jié)束時(shí)，相應(yīng)的 MSC 向 HLR 發(fā)送計(jì)費(fèi)信息。當(dāng)固定網(wǎng)不能查詢 HLR 以獲得所需移動用戶位置信息時(shí)，有關(guān)的關(guān)口交換局 GMSC 就應(yīng)查詢此用戶歸屬的 HLR，以獲得被呼移動臺的漫游號碼，再傳遞給固定網(wǎng)。 D 接口是歸屬位置寄存器 HLR 與拜訪位置寄存器 VLR 之間的接口，用于移動臺位置和用戶管理的信息交換。 VLR 將歸屬于 HLR 的移動臺當(dāng)前位置通知 HLR，在再提供該移動臺的漫游號碼； HLR 向 VLR 發(fā)送支持該移華東交通大學(xué)理工學(xué)院課程設(shè)計(jì)報(bào)告 第 37 頁 共 46 頁 動臺服務(wù)所需的所有數(shù)據(jù)。當(dāng)移動臺漫游到另一個(gè) VLR 服務(wù)區(qū)時(shí)， HLR 應(yīng)通知原來的 VLR 消除移動臺的有關(guān)信息。 E 接口是移動交換中心之間的接口，在兩個(gè) MSC 之間交換有關(guān)越區(qū)切換信息。 F 接口是移動交換中心與設(shè)備標(biāo)志寄存器 EIR 之間的接口，用于在MSC 與 EIR 之間交換有關(guān)移動設(shè)備的管理信息，例如國際移動臺設(shè)備識別碼等。 G 接口是拜訪位置寄存器 VLR 之間的接口，當(dāng)某個(gè)移動臺使用臨時(shí)移動臺號碼 TMSI 在新的 VLR 中登記時(shí)，通過 G 接口在 VLR 之間交換有關(guān)信息。 接口協(xié)議模型 作為第二代蜂窩移動網(wǎng)，數(shù)字 PLMN 采用開放系統(tǒng)互連模式 OSI 來規(guī)定其協(xié)議模型，如圖 24 所示，它是從 MS 到 MSC 之間的各種接口及其協(xié)議。 圖 44 從 MS到 MSC之間的協(xié)議模型 華東交通大學(xué)理工學(xué)院課程設(shè)計(jì)報(bào)告 第 38 頁 共 46 頁 OSI 參考模型的基本結(jié)構(gòu)是分層，根據(jù)分層的概念，通信處理過程可以看作由最低層到最高層的若干有序的邏輯層次構(gòu)成。在不同系統(tǒng)中，為實(shí)現(xiàn)共同目的而必須交換信息的同一層實(shí)體稱對等實(shí)體。相鄰層次中的實(shí)體通過共同層面相互作用。低層向高層提供服務(wù)，第 N 層所提供的服務(wù)是它以下各層所提供的服務(wù)與功能的組合。 無線接口 Um 的協(xié)議第一層為物理層，記作 L1，它是最低層，包括各類信道，為高層信息的傳輸提供基本無線信道。 第二層 L2 為數(shù)據(jù)鏈路層，記作 LAPDm，它包括各種數(shù)據(jù)傳輸結(jié)構(gòu)，對數(shù)據(jù)傳輸進(jìn)行控制。 第三層 L3 為最高層，稱作應(yīng)用層，它包括各類消息和程序，對業(yè)務(wù)進(jìn)行控制。第三層包括無線資源管理 RRM、移動性管理 MM 和呼叫接續(xù)管理 CM。 Abis 接口的協(xié)議與 Um 接口協(xié)議稍有不同，它的物理層為 64kbit/s地面線路，鏈路層為 LAPD。具體情況為：第一層為 64kbit/s 地面線路，第二層為消息傳遞部分 MTP，它是 CCS7 信令網(wǎng)中的一部分。 MTP 包含有更 多 的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，并集中了全部的鏈路層協(xié)議。信令連接控制部分 SCCP與 MTP 共同在 A 接口上構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議。 移動性管理 MM 和呼叫接續(xù)管理 CM 在 BSC 內(nèi)是透明傳輸?shù)摹? 華東交通大學(xué)理工學(xué)院課程設(shè)計(jì)報(bào)告 第 39 頁 共 46 頁 華東交通大學(xué)理工學(xué)院課程設(shè)計(jì)報(bào)告 第 40 頁 共 46 頁 第五章 課程設(shè)計(jì)心得 為期兩星期的綜合性實(shí)踐訓(xùn)練結(jié)束了，本次實(shí)訓(xùn)在老師的悉心指導(dǎo)和同學(xué)們的幫助 下完成 。老師在 思想上耐心啟迪，細(xì)心地給我們講述長途電話網(wǎng)、 SDH 設(shè)備相關(guān)管理軟件 以及 GSM 移動通信系等等，同時(shí)教會我們?nèi)绾螌⒗碚撝R運(yùn)用到實(shí)踐中去。 從實(shí)訓(xùn)過程到具體的寫作過程，在我的實(shí)訓(xùn)期間，老師們?yōu)槲姨峁┝朔N種專業(yè)知識上的指導(dǎo)和一些富于 建設(shè) 性的建議。在此向老師們表示深深的感謝。同時(shí)我還要感謝同 組的各位同學(xué)，你們給了我很多的啟發(fā)，提出了很多寶貴的意見，對于你們幫助和支持，在此我表示深深地感謝。在此期間，我不僅學(xué)到了許多新的知識，而且也開闊了視野，提高了自己的能力。還充分將所學(xué)知識和實(shí)踐相結(jié)合。在設(shè)計(jì)過程中，同學(xué)們也給我大的幫助，特別是同組的幾位同學(xué)。雖然這次的課程設(shè)計(jì)任務(wù)不多但在完成的同時(shí)讓我深深體會到了團(tuán)隊(duì)的重要性。 華東交通大學(xué)理工學(xué)院課程設(shè)計(jì)報(bào)告 第 41 頁 共 46 頁 第六章 參考文獻(xiàn)（資料） 華東交通大學(xué)理工學(xué)院課程設(shè)計(jì)報(bào)告 第 42 頁 共 46 頁 [1] 陳建亞等 .《現(xiàn)代交換原理》 .北京：北京郵電大學(xué)出版社 [2] 華為技術(shù)有限公司 .《程控交換工程師培訓(xùn)業(yè)務(wù) 配置手冊》 [3] 肖萍萍 .《 SDH 原理與技術(shù)》 .北京：北京郵電大學(xué)出版社 [4] 華為技術(shù)有限公司 .《移動通信工程師培訓(xùn)業(yè)務(wù)配置手冊》 [5] 啜鋼等 .《移動通信原理與應(yīng)用》 .北京：北京郵電大學(xué)出版社 華東交通大學(xué)理工學(xué)院課程設(shè)計(jì)報(bào)告 第 43 頁 共 46 頁 致 謝 感謝 老師 的 指導(dǎo) 和同學(xué)的 幫助 ，同時(shí)感謝華東交大理工學(xué)院為我提供這次學(xué)習(xí)的機(jī)會和學(xué)習(xí)環(huán)境。