ＧＳＭ移动通信网络系统简介

一、ＧＳＭ移动通信网络系统简介
１．ＧSＭ网络系统
GSＭ数字蜂窝通信系统的主要组成部分可分为：网网络系统，基站子系统及移动台。基站子系统BS由基站收发台BST和基站控制器BSC组成。网络系统由移动交换中心操MSC，操作中心OMC和本地位置寄存器HLR，访问位置寄存器VLR，鉴正中心AUC和设备标志寄存器ERI等组成。
   移动台ＭＳ即是手机或车载台、可以配有终端设备和终端适配器，也可以是独立的带收发终端设备ＰCS手机。例如诺基亚８８１０。摩托罗拉９２８等手机，都是Pｃｓ手机，只要GSM网络提供此类业务，便可以通过无线接口，收发电子件等。具有综合功能的智能轻便移动台是今后移动台的发展方向之一。
   基站收发台ＢＴｓ包括无线传输所需要的各种软件硬件，例如：发射仇。接收机，支持各小区结构所需要的天线（例如：全向。扇形。墨状和链状等，在网络信号覆盖的区域内，尽量做到不存在信号空隙。）连接基站控制器的接口电路，收发本身所需要的检测和控制装置等。
    基站控制器Ｂｓｃ是基站收发台和移动交换中心，操作维护中心之间的连接口，为它们之间的信息交换提供服务。一个基站控制器通常控制几个基站收发台，其主要功能是进行无线信道管理，实施呼叫和通信链路的建立和拆除，并为本区内移动台的跨区切换进行控制等。 移动交换中心ＭＳＣ是蜂窝通信网络的核心，其主要功能是对
位于本ＭＳＣ控制区域内的移动用户进行通信控制和管理。例如：
（１）信道的管理和分配；
（2）呼叫的处理和控制；
（３）跨区切换和漫游控制；
（4） 用户位置信息的登记和管理；
  (5)用户号码和移动台号码的登记和管理
（6）服务类型的控制
（7））对用户实施鉴权；
（８）为系统中连接别的、Ｍｓｃ以及为其它公用通信网络，如共用交换电信网PSTN，综合业务数据网ISDN和共用数据网ＰＤＮ提供链路接口，保证用户在转移和漫游过程中实现元间隙的服务。可见， ＭＳＣ的功能与固定网络的交换设备有相似之处（如呼叫的连接和信息的交换），也有特殊的要求（如无线资源的管理和适应用户移动性的控制等）。本地用户位置寄存器ＨＬＲ是用来存储本地用户位置信息的数据库，在蜂窝通信网中，通常设若干个ＨＬＲ，每个用户都必须在某个ＨＬＲ中登记。登记的数据内容分为两类：一种是永久性的参
数，例如：用户号码，移动台号码，接人的优先等级，预定的业务类型以及保密参数等等。另一种是临时的，会随时更新的参数，例如：当前用户所处的位置的有关参数，即使用户漫游到ＨＬＲ所服务的区域之外，ＨＬＲ也要登记由该区传来的位置信息，这样便可保证当呼叫任一个不知处于哪一个地区的移动用户时，均可由该移动用户的本地位置寄存器获知它当时处于哪一个地区，进而建立起通信链路。
   访问用户位置寄存器VLR是用于存储来访用户位置信息的数据库。一个ＶＬＲ通常为一个ＭＳＣ控制区服务，也可为几个相邻MＳＣ控制区服务。当移动用户漫游到新的ＭＳＣ控制区时，它必须向该地区ＶＬＲ申请登记。ＶＬＲ要从该用户的ＨＬＲ查询其有关的参数，要给该用户分配一个新的漫游号码ＭSＲＮ，并通知其ＨＬＲ修改该用户的位置信息，准备为其它用户呼叫此移动用户时提供路由信息。如果移动用户由一个ＶLR服务区移动到另一个VＬＲ，删除此移动用户的位置信息。
鉴权中心AUC的作用是可靠地识用户的身份，只允许有权
用户接人网络并获得服务。
    设备标志寄存器ＥIＲ是存储移动数的数据库，用于
显得很重要了，设备标志寄存器ＥIＲ储存的移动台设备参数必须与用户实际使用的移动台参数相一致，否则，便不提供某些类型的服务，若不同的移动台设备参数完相同。便有可能引起鉴别和监视时出现混乱。
    操作和维护中心ＯＭＣ的任务是对全网进行滥控操作，例如系统的报答，备用设备的激活，系统的故障诊断与处理，话务量的统计和数据的记录与传递，以及各种资料的分析和显示等等。
    以上概括地介绍数字蜂窝系统中各个主要部分的功能。但是，在实际的通信网络中，由于网络规模的不同，营运环境的不同和设备生产厂家的不同，以上各个部分可以有不同的配置方法，如ＭＳＣ和ＶＬＲ合并在一起，或者遵守ＣＣＩＴT建议的公用陆地移动通信网ＰＬＭＮ接口标准，采用７号信令支持进行所需的数据传输等。至于ＧＳＭ的区域划分，号码和地址的识别。信息传输等具体过程，鉴于本资料的目的，在这里便不深入介绍了。
２．ＧSＭ移动台
（１） ＧＳＭ移动台必须配合用户识别模块（SIM卡）使用才能合法地接人ＧＳＭ通信网络，进行信息交换）否则便不能使用，不用ＳＩＭ卡的移动台只限紧急呼叫。用户在购机入户时便会领到一张ＳＩＭ卡，里面包含了所有属于本用户的信息，包括鉴权和加密信息，呼叫限制，缩位拨号等。它与网络数据库中储存的信息相
一致。

   ＳＩＭ卡是国际统一标准的智能ＩＣ卡，里面带存储器可以存储数据，例如：ＧＳＭ网络上使用的ＳＩＭ卡里面带有个人识别码ＰIＮ码，ＰＵＫ码等，未经授权进入将会导致“锁卡”。

（2）移动台按功能分为三类
A、基本型
与常规电话业务一样，此类移动台通过无线信道与基站构成传输链路，再由基站经移动交换中心将移动台接人公用交换网，这样，它可以象公用交换网中的有线用户一样获得应有的各种电信业务。基本型移动台主要用于电话业务。同样具有送。受话音功能，能产生振铃音。示忙音、回铃音等信音。
Ｂ、ＭＳ一１型
此类移动台还可用于１ＳＤＮ业务，直接提供S接口，与ISDN标准终端相连，窄带ISDN标准中２B+D的B信道速率为６４ｋｂｉｔ／S，无法在GSM系统的无线信道中输。该信道传输速率 大９.６ｋｂｉｔ／ｓ。因此，在ＭＳ一１型移动台中具有码率调整功能，将２B+D变换为９．６ｋｂｉ/ｓ＋ＤＭ。

Ｃ、ＭＳ一2型
此类移动台还可用于非１ＳＤＮ标准终端，信道 高速率９．６ｋbit/s，非１ＳＤＮ标准的终端设备也可以通过适配器接到ＭＳ一１型移动台上。移动台还可以通过一些接口与其它一些终端设备连接，例如个人计算机。传真机：同时，移动台本身也可以增加部分PC机功能，通过无线接口接人公用网，再与其他络网络连接，交换信息，例如接人互联网等等。移动台发射机输出功率又分为５个等级，如下表所示，移动台本身可以根据基站的指令调整发射输出功率。每一步为：２ｄＢ：

（３） ＧＳＭ移动台的基本性能要求（见表１），表中项目Ｍ表示强制项，任何厂家生产的ＧＳＭ移动台都必须实现这些特征，０表示可选项。

（4）（ＧＳＭ移动台的枝术指标（详见表２）。应该注意，GSM网络采取时分多址ＴＤＭＡ体制的数字蜂窝系统。发射机射频功率输出，采用脉冲（ｂｕｒｓｔ）形式，一个脉冲对应于无线信道的一个时隙。移动台只有在所分配的时隙中才输出射频功率。因此，其输出射频频谱形式受调制和开关瞬态两种因素作用的影响。所谓开关瞬态是指在一个时隙内，输出功率从零件上升到预定值，以及从预定值下降到零件的动态过程。因此，用频率计是难以测出ＧＳＭ移动台的输出信号的，必须用频谱分析仪才能测到。
（５） ＧＳＭ移动台的电路组成方框图
A.移动台的电路原理方框图
已接收流程方框图
C.发射流程方框图
对于不同厂家生产的ＧＳＭ移动台，因所选择的ＩＣ元件功能不同，有的ＩＣ集成度较高，把部分功能电路都被集中到一片ＩＣ模块中，这样，移动台的实物框图看起来比较简洁。不论如何，它们的工作原理仍是遵守GSM移动台的电路原理。