【正文】 的設(shè)備，也是用戶能夠直接接觸的整個GSM系統(tǒng)中的唯一設(shè)備。隨著GSM標準的數(shù)字式手持臺進一步小型、輕巧和增加功能的發(fā)展趨勢，手持臺的用戶將占整個用戶的極大部分。比如完成通話呼叫所需要的話筒、揚聲器、顯示屏和按鍵。比如與個人計算機或傳真機之間的接口，或同時提供這兩種接口。移動臺另外一個重要的組成部分是用戶識別模塊（SIM），它基本上是一張符合ISO標準的“智慧”卡，它 包含所有與用戶有關(guān)的和某些無線接口的信息，其中也包括鑒權(quán)和加密信息。SIM卡的應(yīng)用使移動臺并非固定地縛于一個用戶，因此，GSM系統(tǒng)是通過SIM卡來識別移動電話用戶的，這為將來發(fā)展個人通信打下了基礎(chǔ)。它通過無線接口直接與移動臺相接，負責(zé)無線發(fā)送接收和無線資源管理。當然，要對BSS部分進行操作維護管理，還要建立BSS與操作支持子系統(tǒng)（OSS）之間的通信連接。實際上，一個基站控制器根據(jù)話務(wù)量需要可以控制數(shù)十個BTS。需要說明的是，基站子系統(tǒng)還應(yīng)包括碼變換器（TC）和相應(yīng)的子復(fù)用設(shè)備（SM）。因此，一種具有本地和遠端配置BTS的典型BSS組成方面如圖33示。BTS主要分為基帶單元、載頻單元、控制單元三大部分。載頻單元主要用于調(diào)制/解調(diào)與發(fā)射機/接收機之間的耦合等。另外，在BSC與BTS不設(shè)在同一處需采用Abis接口時，傳輸單元是必須增加的，以實現(xiàn)BSC與BTS之間的遠端連接方式。圖33 一種典型的BSS組成方式(2) 基站控制器（BSC）基站控制器（BSC）是基站子系統(tǒng)（BSS）的控制部分，起著BSS的變換設(shè)備的作用，即各種接口的管理，承擔(dān)無線資源和無線參數(shù)的管理。3. 網(wǎng)路子系統(tǒng)（NSS）網(wǎng)路子系統(tǒng)（NSS）主要包含有GSM系統(tǒng)的交換功能和用于用戶數(shù)據(jù)與移動性管理、安全性管理所需的數(shù)據(jù)庫功能，它對GSM移動用戶之間通信和GSM移動用戶與其它通信網(wǎng)用戶之間通信起著管理作用。(1) 移動業(yè)務(wù)交換中心（MSC）移動業(yè)務(wù)交換中心（MSC）是網(wǎng)路的核心，它提供交換功能及面向系統(tǒng)其它功能實體：基站子系統(tǒng)BSS、歸屬用戶位置寄存器HLR、鑒權(quán)中心AUC、移動設(shè)備識別寄存器EIR、操作維護中心OMC和面向固定網(wǎng)（公用電話網(wǎng)PSTN、綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)ISDN、分組交換公用數(shù)據(jù)網(wǎng)PSPDN、電路交換公用數(shù)據(jù)網(wǎng)CSPDN）的接口功能，把移動用戶與移動用戶、移動用戶與固定網(wǎng)用戶互相連接起來。反之，MSC也根據(jù)其最新獲取的信息請求更新數(shù)據(jù)庫的部分數(shù)據(jù)。例如：電話、緊急呼叫、傳真和短消息服務(wù)等；l 承載業(yè)務(wù)。例如：呼叫前轉(zhuǎn)、呼叫限制、呼叫等待、會議電話和計費通知等。對于容量比較大的移動通信網(wǎng)，一個網(wǎng)路子系統(tǒng)NSS可包括若干個MSC、VLR和HLR，為了建立固定網(wǎng)用戶與GSM移動用戶之間的呼叫，無需知道移動用戶所處的位置。因此，GMSC具有與固定網(wǎng)和其它NSS實體互通的接口。根據(jù)網(wǎng)路的需要，GMSC功能也可以在固定網(wǎng)交換機中綜合實現(xiàn)。VLR從該移動用戶的歸屬用戶位置寄存（HLR）處獲取并存儲必要的數(shù)據(jù)。因此，VLR可看作為一個動態(tài)用戶數(shù)據(jù)庫。(3) 歸屬用戶位置寄存器（HLR）歸屬用戶位置寄存器（HLR）是GSM系統(tǒng)的中央數(shù)據(jù)庫，存儲著該HLR控制的所有存在的移動用戶的相關(guān)數(shù)據(jù)。HLR還存儲且為MSC提供關(guān)于移動用戶實際漫游所在的MSC區(qū)域相關(guān)動態(tài)信息數(shù)據(jù)。(4) 鑒權(quán)中心（AUC）GSM系統(tǒng)采取了特別的安全措施，例如用戶鑒權(quán)、對無線接口上的話音、數(shù)據(jù)和信號信息進行保密等。AUC屬于HLR的一個功能單元部分，專用于GSM系統(tǒng)的安全性管理。4. 操作支持子系統(tǒng)（OSS）操作支持子系統(tǒng)（OSS）需完成許多任務(wù)，包括移動用戶管理、移動設(shè)備管理以及網(wǎng)路操作和維護。用戶數(shù)據(jù)管理一般由歸屬用戶位置寄存器（HLR）來完成這方面的任務(wù)，HLR是NSS功能實體之一。呼叫計費可以由移動用戶所訪問的各個移動業(yè)務(wù)交換中心MSC和GMSC分別處理，也可以采用通過HLR或獨立的計費設(shè)備來集中處理計費數(shù)據(jù)的方式。網(wǎng)路操作與維護是完成對GSM系統(tǒng)的BSS和NSS進行操作與維護管理任務(wù)的，完成網(wǎng)路操作與維護管理的設(shè)施稱為操作與維護中心（OMC）。直接面向GSM系統(tǒng)BSS和NSS各個功能實體的操作與維護中心（OMC）歸入NSS部分。主要包括網(wǎng)路管理中心（NMC）、安全性管理中心（SEMC）、用于用戶識別卡管理的個人化中心（PCS）、用于集中計費管理的數(shù)據(jù)后處理系統(tǒng)（DPPS）等功能實體。為使GSM系統(tǒng)實現(xiàn)國際漫游功能和在業(yè)務(wù)上邁入面向ISDN的數(shù)據(jù)通信業(yè)務(wù)，必須建立規(guī)范和統(tǒng)一的信令網(wǎng)路以傳遞與移動業(yè)務(wù)有關(guān)的數(shù)據(jù)和各種信令信息，因此，GSM系統(tǒng)引入7號信令系統(tǒng)和信令網(wǎng)路，也就是說GSM系統(tǒng)的公用陸地移動通信網(wǎng)的信令系統(tǒng)是以7號信令網(wǎng)路為基礎(chǔ)的。如圖34所示。圖34 GSM系統(tǒng)的主要接口(1) A接口A接口定義為網(wǎng)路子系統(tǒng)（NSS）與基站子系統(tǒng)（BSS）之間的通信接口，從系統(tǒng)的功能實體來說，就是移動業(yè)務(wù)交換中心（MSC）與基站控制器（BSC）之間的互連接口。(2) Abis接口Abis 接口定義為基站子系統(tǒng)的兩個功能實體基站控制器（BSC）和基站收發(fā)信臺（BTS）之間的通信接口，用于BTS（不與BSC并置）與BSC之間的遠端互連方式。此接口支持所有向用戶提供的服務(wù)，并支持對BTS無線設(shè)備的控制和無線頻率的分配。此接口傳遞的信息包括無線資源管理，移動性管理和接續(xù)管理等。其示意圖如圖35所示。用于交換有關(guān)移動臺位置和用戶管理的信息，為移動用戶提供的主要服務(wù)是保證移動臺在整個服務(wù)區(qū)內(nèi)能建立和接收呼叫。因此D接口的物理鏈接是通過移動業(yè)務(wù)交換中心（MSC）與歸屬用戶位置寄存器（HLR）。用于移動業(yè)務(wù)交換中心（MSC）向訪問用戶位置寄存器（VLR）詢問有關(guān)移動臺（MS）當前位置信息或者通知訪問用戶位置寄存器（VLR）有關(guān)移動臺（MS）的位置更新信息等。用于傳遞路由選擇和管理信息。C接口的物理鏈接方式與D接口相同。當移動臺（MS）在一個呼叫進行過程中，從一個移動業(yè)務(wù)交換中心（MSC）控制的區(qū)域移動到相鄰的另一個移動業(yè)務(wù)交換中心（MSC）控制的區(qū)域時，為不中斷通信需完成越區(qū)信道切換過程，此接口用于切換過程中交換有關(guān)切換信息以啟動和完成切換。(5) F接口F接口定義為移動業(yè)務(wù)交換中心（MSC）與移動設(shè)備識別寄存器（EIR）之間的接口。F接口的物理鏈接方式是通過移動業(yè)務(wù)交換中心（MSC）與移動設(shè)備識別寄存器（EIR）。當采用臨時移動用戶識別碼（TMSI）時，此接口用于向分配臨時移動用戶識別碼（TMSI）的訪問用戶位置寄存器（VLR）詢問此移動用戶的國際移動用戶識別碼（IMSI）的信息。第4章 移動區(qū)域定義與識別號 區(qū)域定義在小區(qū)制移動通信網(wǎng)中，基站設(shè)置很多，移動臺又沒有固定的位置，移動用戶只要在服務(wù)區(qū)域內(nèi)，無論移動到何處，移動通信網(wǎng)必須具有交換控制功能，以實現(xiàn)位置更新、越區(qū)切換和自動漫游等性能。圖41 GSM區(qū)域定義 服務(wù)區(qū)服務(wù)區(qū)是指移動臺可獲得服務(wù)的區(qū)域，即不同通信網(wǎng)（如PLMN、PSTN或ISDN）用戶無需知道移動臺的實際位置而可與之通信的區(qū)域。 公用陸地移動通信網(wǎng)（PLMN）PLMN是由一個公用陸地移動通信網(wǎng)（PLMN）提供通信業(yè)務(wù)的地理區(qū)域。在該區(qū)內(nèi)具有共同的編號制度（比如相同的國內(nèi)地區(qū)號）和共同的路由計劃。 MSC區(qū)MSC是由一個移動業(yè)務(wù)交換中心所控制的所有小區(qū)共同覆蓋的區(qū)域構(gòu)成PLMN網(wǎng)的一部分。 位置區(qū)位置區(qū)是指移動臺可任意移動不需要進行位置更新的區(qū)域。為了呼叫移動臺，可在一個位置區(qū)內(nèi)所有基站同時發(fā)尋呼信號。 小區(qū)采用基站識別碼或全球小區(qū)識別進行標識的無線覆蓋區(qū)域。 移動識別號 IMSI (International Mobile Subscriber Identity)：IMSI是GSM系統(tǒng)分配給移動用戶(MS)的唯一的識別號，此碼在所有位置，包括在漫游區(qū)都是有效的。存儲在SIM卡、HLR和VLR中，在無線接口及MAP接口上傳送。MNC：Mobile Network Code，移動網(wǎng)號，兩個數(shù)字，如中國移動的MNC為00。編碼格式為：H1 H2 H3 S XXXXXXNMSI：National Mobile Subscriber Identification，在某一國家內(nèi)MS唯一的識別碼。MCC在世界范圍內(nèi)統(tǒng)一分配，而NMSI的分配則是各國運營者自己的事。IMSI分配時，要遵循在國外PLMN最多分析MCC+MNC就可尋址的原則。 TMSI (Temporary Mobile Subscriber Identity)：TMSI是為了加強系統(tǒng)的保密性而在VLR內(nèi)分配的臨時用戶識別，它在某一VLR區(qū)域內(nèi)與IMSI唯一對應(yīng)。TMSI的32比特不能全部為1，因為在SIM卡中比特全為1的TMSI表示無效的TMSI。 MSISDN(Mobile Subscriber International ISDN/PSTN number)：MSISDN是指主叫用戶為呼叫GSM PLMN中的一個移動用戶所需撥的號碼，作用同于固定網(wǎng)PSTN號碼存儲在HLR和VLR中，在MAP接口上傳送結(jié)構(gòu)說明：圖43 MSISDN的組成其中：CC： Country Code，國家碼，如中國為86。SN：Subscriber NumberMSISDN的一般格式為86139(或80)H1 H2 H3 ABCD典型的MSISDN舉例：861394770001SendRoutingInfo與SendIMSI都是用MSISDN尋址的在中國，移動用戶號碼升位為11位，在H1H2H3前面加了一個H0（0~9），其一般格式變?yōu)?6139（或80）H0H1H2H3ABCD，典型的號碼舉例：8613904770001 MSCNumber(MSC號碼)/VLRNumber(VLR號碼)編碼格式為CC+NDC+LSP其中CC、NDC含義同MSISDN的規(guī)定，LSP(lacally significant part)由運營者自己決定。 RoamingNumber(漫游號碼)與HandoverNumber(切換號碼)RoamingNumber簡稱MSRN，HandoverNumber簡稱HON在移動被叫或切換過程中臨時分配，用于GMSC尋址VMSC或MSCA尋址MSCB所用，在接續(xù)完成后立即釋放。編碼格式為： 在MSCNumber的后面增加幾個字節(jié)典型的RoamingNumber或HandoverNumber為861390477XXX因MSISDN號碼、MSC號碼、VLR號碼均已升位，MSRN和HON也隨之升位，典型的升位后的MSRN和HON號碼為8613900477ABC對于MSRN的分配有兩種：在起始登記或位置更新時，由VLR分配MSRN后傳送給HLR。在每次移動臺有來話呼叫時，根據(jù)HLR的請求，臨時由VLR分配一個MSRN，此號碼只能在某一時間范圍（比如90秒）內(nèi)有效。 HLRNumber(HLR 號碼)編碼格式為CC+NDC+H1 H2 H3 0000；升位后變?yōu)椋篊C+NDC+H0H1H2H3000其中CC，NDC含義同MSISDN的規(guī)定。l 編碼格式為圖44 LAI的組成其中，MCC與MNC與IMSI中的相同。 CGI(Cell Global Identification全球小區(qū)識別)l CGI是所有GSM PLMN中小區(qū)的唯一標識，是在位置區(qū)識別LAI的基礎(chǔ)上再加上小區(qū)識別CI構(gòu)成的。 BSIC（基站識別色碼）用于移動臺識別相鄰的、采用相同載頻的、不同的基站收發(fā)信臺（BTS），特別用于區(qū)別在不同國家的邊界地區(qū)采用相同載頻的相鄰BTS。圖45 BSIC的組成其中：NCCPLMN色碼。相鄰國家要具體協(xié)調(diào)NCC的配置。用來唯一地識別采用相同載頻、相鄰的、不同的BTS。三參數(shù)組存于HLR中。當用戶要建立呼叫，進行位置更新等操作時，先需對其鑒權(quán)，其過程如下：① MSC、VLR傳送RAND至MS② MS用RAND和Ki算出SRES并返至MSC/VLR。(2) 無線通道加密其過程如下：結(jié)合圖51；① MSC/VLR把“加密模式命令M”和Kc一起送給BTS② “加密模式命令”傳至MS③ “加密模式完成”消息M39。④ Mc39。和Kc用A5算法解密，TDMA幀號也由A5算