GSM系統(tǒng)的主要組成結構
GSM數(shù)字蜂窩通信系統(tǒng)的主要組成部分可分為移動臺、基站子系統(tǒng)和網(wǎng)絡子系統(tǒng)。 基站子系統(tǒng)(簡稱基站BS)由基站收發(fā)臺(BTS)和基站控制器(BSC)組成;網(wǎng)絡子系 統(tǒng)由移動交換中心(MSC)和操作維護中心(OMC)以及原地位置寄存器(HLR)、訪問 位置寄存器(VLR)、鑒權中心(AUC)和設備標志寄存器(EIR)等組成。
移動臺(MS)即便攜臺(手機)或車載臺。也可以配有終端設備(TE)或終端 適配器(TA)。移動臺是物理設備,它還必須包含用戶識別模塊(SIM),SIM卡和硬件設備一起組成移動臺。沒有SIM卡,MS是不能接入GSM網(wǎng)絡的(緊急業(yè)務除外)。
基站收發(fā)臺(BTS)包括無線傳輸所需要的各種硬件和軟件,如發(fā)射機、接收機、支持各種上小區(qū)結構(如全向、扇形、星狀和鏈狀)所需要的天線,連接基站控制器的接口 電路以及收發(fā)臺本身所需要的檢測和控制裝置等。
基站控制器(BSC)是基站收發(fā)臺和移動交換中心之間的連接點,也為基站收發(fā)臺和操作維修中心之間交換信息提供接口。一個基站控制器通??刂茙讉€基站收發(fā)臺,其主要功能是進行無線信道管理、實施呼叫和通信鏈路的建立和拆除,并為本控制區(qū)內移動臺的過區(qū)切換進行控制等。
移動交換中心(MSC)是蜂窩通信網(wǎng)絡的核心,其主要功能是對位于本MSC控制區(qū)域內的移動用戶進行通信控制和管理。例如:
1)信道的管理和分配;
2)呼叫的處理和控制;
3)過區(qū)切換和漫游的控制;
4)用戶位置信息的登記與管理;
5)用戶號碼和移動設備號碼的登記和管理;
6)服務類型的控制;
7)對用戶實施鑒權;
8)為系統(tǒng)中連接別的MSC及為其它公用通信網(wǎng)絡,如公用交換電信網(wǎng)(PSTN)、綜合業(yè)務數(shù)字網(wǎng)(ISDN)和公用數(shù)據(jù)網(wǎng)(PDN)提供鏈路接口,保證用戶在轉移或漫游的過程中實現(xiàn)無間隙的服務。
由此可見,MSC的功能與固定網(wǎng)絡的交換設備有相似之處(如呼叫的接續(xù)和信息 的交換),也有特殊的要求(如無線資源的管理和適應用戶移動性的控制)。
原地位置寄存器(HLR)是一種用來存儲本地用戶位置信息的數(shù)據(jù)庫。在蜂窩通 信網(wǎng)中,通常設置若干個HLR,每個用戶都必須在某個HLR(相當于該用戶的原籍)中登記。登記的內容分為兩類:一種是永久性的參數(shù),如用戶號碼、移動設備號碼、接入的優(yōu)先等級、預定的業(yè)務類型以及保密參數(shù)等;另一種是暫時性的需要隨時更新的參數(shù),即用戶當前所處位置的有關參數(shù),即使用戶漫游到HLR所服務的區(qū)域外,HLR也要登記由該區(qū)傳送來的位置信息。這樣做的目的是保證當呼叫任一個不知處于哪一個地區(qū)的移動用戶時,均可由該移動用戶的原地位置寄存器獲知它當時處于哪一個地區(qū),進而建立起通信鏈路。
訪問位置寄存(VLR)是一種用于存儲來訪用戶位置信息的數(shù)據(jù)庫。一個VLR通常為一個MSC控制區(qū)服務,也可為幾個相鄰MSC控制區(qū)服務。當移動用戶漫游到新的MSC控制區(qū)時,它必須向該地區(qū)的VLR申請登記。VLR要從該用戶的HLR查詢有關的參數(shù),要 給該用戶分配一個新的漫游號碼(MSRN),并通知其HLR修改該用戶的位置信息,準備為其它用戶呼叫此移動用戶時提供路由信息。如果移動用戶由一個VLR服務區(qū)移動到另一個VLR服務區(qū)時,HLR在修改該用戶的位置信息后,還要通知原來的VLR,刪除此移動用戶的位置信息。
鑒權中心(AUC)的作用是可靠地識別用戶的身份,只允許有權用戶接入網(wǎng)絡并獲得服務。*設備標志寄存器(EIR)是存儲移動臺設備參數(shù)的數(shù)據(jù)庫,用于對移動設備的鑒別和監(jiān)視,并拒絕非移動臺入網(wǎng)。
操作和維護中心(OMC)的任務是對全網(wǎng)進行監(jiān)控和操作,例如系統(tǒng)的自檢、報警與備用設備的激活、系統(tǒng)的故障診斷與處理、話務量的統(tǒng)計和計費數(shù)據(jù)的記錄與傳遞,以及各種資料的收集、分析與顯示等。