GSM系統組成

GSM系統結構GSM系統結構

3GSM系統主體部分網絡交換子系統(NSS)

1)移動業務交換中心(MSC,MobileServicesSwitchingCenter)：MSC是GSM系統的核心,是對位于它所覆蓋區域中的移動臺進行控制和完成話路交換的功能實體,也是移動通信系統與其他公用通信網之間的接口。它使用戶使用各種業務成為可能。5網絡交換子系統(NSS)

MSC的具體功能如下:

·MSC可從三種數據庫(HLR、VLR和AUC)中獲取處理用戶位置登記和呼叫請求所需的全部數據。反之,MSC也可根據其最新得到的用戶請求信息(如位置更新,越區切換等)更新數據庫的部分數據。

·MSC作為網絡的核心,應能完成位置登記、越區切換和自動漫游等移動管理工作。同時具有電話號碼存儲編譯、呼叫處理、路由選擇、回波抵消、超負荷控制等功能。

·MSC還支持信道管理、數據傳輸以及包括鑒權、信息加密、移動臺設備識別等安全保密功能。

6網絡交換子系統(NSS)對于容量比較大的GSM系統,一個網絡子系統NSS可包括若干個MSC、VLR和HLR,當固定網用戶呼叫GSM移動用戶時,無需知道移動用戶所處的位置,此呼叫首先被接入到入口移動業務交換中心(亦稱移動關口局,簡稱GMSC)中,入口交換機負責從HLR中獲取移動用戶位置信息,且把呼叫轉接到移動用戶所在的MSC那里。7網絡交換子系統(NSS)

2)來訪位置寄存器(VLR,VisitorLocationRegister)

VLR是一個數據庫,負責存儲MSC為了處理所管轄區域中MS(統稱來訪用戶)的來話接聽和去話呼叫所需檢索的信息,例如用戶的號碼,所處位置區域的識別,向用戶提供的服務等參數。具體來講,VLR是為其控制區域內的移動用戶服務的,它存儲著進入其控制區域內的已登記的移動用戶的相關信息,從而為該用戶以后的呼叫連接創造了前提條件。VLR從該移動用戶所在的歸屬位置寄存器(HLR)處獲得并存儲該用戶的數據。一旦用戶離開該VLR的控制區域,則重新在他所進入的另一個VLR登記,原VLR將取消臨時記錄的該移動用戶的數據。因此,VLR可看作是一個動態的用戶數據庫。8網絡交換子系統(NSS)

3)歸屬位置寄存器(HLR,HomeLocationRegister)

HLR是GSM系統的中央數據庫,主要存儲著管理部門用于移動用戶管理的相關數據,具體包括兩類信息:一是有關用戶的參數,即該用戶的相關靜態數據,包括移動用戶識別號碼、訪問能力、用戶類別和補充業務等;二是有關用戶目前所處狀態的信息,即用戶的有關動態數據,如用戶位置更新信息或漫游用戶所在的MSC/VLR地址及分配給用戶的補充業務等。每個移動用戶都應在其HLR處注冊登記。HLR可以與MSC/VLR一一對應,也可以一個HLR控制若干個MSC/VLR或整個區域的移動網。

9網絡交換子系統(NSS)

4)鑒權中心(AUC,AuthenticationCenter)

AＵC也是一個數據庫,保存著關于用戶的三個參數(隨機號碼RAND、響應數SRES和密鑰Kc)。其作用是:通過鑒權能夠確定移動用戶的身份是否合法,還能夠進一步滿足用戶的保密性通信等要求。鑒權是GSM系統采取的一種安全措施,用來防止無權用戶接入系統和保證通過無線接口的移動用戶通信的安全。任何手機在通話前都要先經過鑒權,待得到系統確認,承認其為合法用戶后,方可進入通話接續。在此過程中,AUC起到了關鍵的10網絡交換子系統(NSS)

5)設備識別寄存器(EIR,EquipmentIdentityRegister)

對移動臺身份的核準包括三個組成部分:入網許可證的核準號碼、裝配工廠號和手機專用號。針對不同的核準結果,移動臺的IMEI會分列于白色清單、黑色清單或灰色清單這三種表格之一。白色清單中收錄了所有的核準號碼,擁有該清單中的號碼的移動臺可以正常使用網絡;黑色清單中收錄了所有的掛失移動臺和禁止入網移動臺的號碼,擁有這些號碼的移動臺會被暫時禁用(閉鎖);灰色清單收錄了所有的出現異常或功能不全,但不足以禁用的移動臺的號碼,擁有這些號碼的移動臺會受到網絡的監視,隨時可能被鑒別出其非法身份。這樣便可以確保入網移動設備不是被盜用的或是故障設備,確保注冊用戶的安全性。一旦手機丟失,只要向系統報告該手機的IMEI號碼,EIR就會將其列入黑色清單,使得盜用者空歡喜一場。11基站子系統(BSS)

1)基站收發信臺(BTS,BaseTransferandReceiveStation)

BTS屬于基站子系統的無線接口設備,完全由BSC控制,主要負責無線傳輸,完成無線與有線的轉換、無線分集、無線信道加密、無線調制、編碼等功能。具體來說,它可以接收來自移動臺的信號,也可以把BSC提供的信號發送給移動臺,從而完成BSC與無線信道之間的信號轉換。12基站子系統(BSS)

2)基站控制器(BSC,BaseStationControl)

BSC在BSS子系統內充當控制器和話務集中器,它主要負責管理BTS,而且當BSC與MSC之間的信道阻塞時,由它進行指示。BSC同時具有對各種信道的資源管理、小區配置的數據管理、操作維護、觀察測量和統計、功率控制、切換及定位等功能,是一個很強的功能實體。13

1)移動終端(MT,MobileTerminal)

移動終端就是“機”,它是移動臺的主體,是完成語音編碼、信道編碼、信息加密、信息的調制和解調、信號的發射和接收的主要設備。它可以通過天線接收來自外界無線信道的信號,然后經過一系列的變換和處理,還原成話音信號,供用戶接聽;相反的,它也可以將用戶的話音信號,經過一系列相反的變換和處理,轉變成適合無線信道傳輸的信號形式,通過天線發送出去。移動終端的組成原理框圖如圖所示。

移動臺(MS)14移動臺(MS)