[计算机软件及应用]gsm移动通信系统

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1、GSM无线子系统中国移动通信集团设计院有限公司陕西分公司新员工培训咨询设计一所齐晖qihui@cmdi.chinamobile.comGSM系统发展与总体架构GSM系统的发展历史GSM系统架构BSS接口与协议GSM中的区域GSM系统的功能层次本章节介绍GSM移动通信系统的发展历史和总体架构。课程结束后,应当了解GSM系统的基本构成,以及各个网元的主要作用。课程要求主要内容GSM历史背景GSM产生的驱动是由于第一代模拟移动通信系统:1982年北欧国家向CEPT提交了一份建议书,要求制定900MHz频段的公共欧洲电信业务规范。欧洲电信标准学会(ETSI)成立移动特别小组来制定

2、有关的标准和建议书。1987年5月GSM成员国就数字系统采用窄带时分多址TDMA、规则脉冲激励线性预测RPE一LTP话音编码和高斯滤波最小移频键控GMSK调制方式达成一致意见。1990年完成了GSM900的规范。1991年在欧洲开通了第一个系统,命名为“全球移动通信系统”(GlobalsystemforMobilecommunications)。同年,移动特别小组还完成了制定1800MHz频段的公共欧洲电信业务的规范,名为DCSI800系统。1992年,中国嘉兴建立和开通第一个GSM系统。各系统间没有公共接口很难开展数据承载业务频谱利用率低安全保密性差①移动台具有漫游功能

3、②可提供多种业务③具有较好的保密功能④越区切换功能GSM系统主要支持的业务电信业务电信业务包含电话业务、短消息、可视图文、G3类传真、紧急呼叫等,是GSM的主营业务。承载业务GSM的承载业务不需要MODEM就能提供数据业务,包括300—9600bit/S的电路交换异步数据、1200-9600bit/s电路交换同步数据和300-9600bit/s分组交换异步数据业务。而建立在GSM基础之上的GPRS则可以提供171.2kbit/S的分组交换数据业务。补充业务补充业务包含呼叫转移、来电显示、三方通话等。不断涌现的新商业模式重构了市场格局工程硕士论文5GSM系统架构GSM系统架

4、构--NSSMSC:是GSM系统的核心,是对位于它所覆盖区域中的移动台进行控制和完成话路交换的功能实体,也是移动通信系统与其它公用通信网之间的接口。它可完成网路接口、公共信道信令系统和计费等功能,还可完成BSS、MSC之间的切换和辅助性的无线资源管理、移动性管理等。另外,为了建立至移动台的呼叫路由,每个MS、还应能完成入口MSC(GMSC)的功能,即查询位置信息的功能。交换子系统(NSS)主要完成交换功能和客户数据与移动性管理、安全性管理所需的数据库功能。NSS由一系列功能实体所构成,各功能实体介绍如下:VLR:是一个数据库,是存储MSC为了处理所管辖区域中MS(统称拜访

5、客户)的来话、去话呼叫所需检索的信息,例如客户的号码,所处位置区域的识别,向客户提供的服务等参数。HLR:也是一个数据库,是存储管理部门用于移动客户管理的数据。每个移动客户都应在其归属位置寄存器(HLR)注册登记,它主要存储两类信息:一是有关客户的参数;二是有关客户目前所处位置的信息,以便建立至移动台的呼叫路由,例如MSC、VLR地址等。AUC:用于产生为确定移动客户的身份和对呼叫保密所需鉴权、加密的三参数(随机号码RAND,符合响应SRES,密钥Kc)的功能实体。EIR:也是一个数据库,存储有关移动台设备参数。主要完成对移动设备的识别、监视、闭锁等功能,以防止非法移动台

6、的使用。目前中国未使用EIR。GSM系统架构—BSSBSC:具有对一个或多个BTS进行控制的功能,它主要负责无线网路资源的管理、小区配置数据管理、功率控制、定位和切换等,是个很强的业务控制点。BTS:无线接口设备,负责无线传输,每个BTS有多部收发信机(TRX),即占用多个频率点,每部TRX占用一个频率点,而每个频率点又分成8个时隙,这些时隙就构成了信道。BTS是覆盖一个小区的无线电收发信设备。它完全由BSC控制,完成无线与有线的转换、无线分集、无线信道加密、跳频等功能。TARU:它的作用是将GSM系统中话音编辑信号与标准64kbit/sPCM相配合,例如移动台(MS)发

7、话,它首先进行语音编码,变为13kbit/s的数字流,信号经BTS收信机的接收,其输出仍为13kbit/s信号,需经TRAU后变为64kbit/sPCM信号,才能在有线信道上传输。同时,要传送较低速率数据信号时,也需经过TRAU变成标准信号。BSS系统是在一定的无线覆盖区中由MSC控制,与MS进行通信的系统设备,它主要负责完成无线发送接收和无线资源管理等功能。功能实体可分为基站控制器(BSC)、基站收发信台(BTS)以及码变换适配单元(TRAU)。GSM系统架构—OSS操作与维护管理的目的是使网络运营者能监视和控制整个系统,把

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