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主要内容:主要内容: GSM 网络结构; GSM 与 TD-SCDMA 的异同; 设备间的连接关系。一、GSM 网络1、什么是 GSM 网络?GSM 是(Global System for Mobile Communications),俗称全球通,中文为全球移动通讯系统,是一种源于欧洲的无线通信技术,是第二代移动通信技术,当前我们用的移动和联通的网络就是 GSM制式,其开发目的是让全球各地可以共同使用一个移动电话网络标准,让用户使用一部手机就能行遍全球。2、GSM 网络结构1移动台(MS)移动台(Mobile Station,MS)是用户端终止无线信道的设备,通过无线空中接口 Um 给用户提供接入网络业务的能力,由移动设备(ME)和用户识别模块(SIM)组成。ME 用于完成语音、数据和控制信号在空中的接收和发送;SIM 用于识别唯一的移动台使用者。SIM 是一张符合 GSM 规范的“智能卡“,内部包含了与用户有关的、被存储在用户这一方的信息。 2基站系统(BSS)基站系统(BSS)提供移动台与移动交换中心(MSC)之间的链路。BSS 由以下 3 部分组成。基站控制器(BSC):BSC 传递 BTS 和 MSC 间的话务和信令,连接地面链路和空中接口信道。基站收发信台(BTS):BTS 包含有射频部件,这些射频部件为特定小区提供空中接口,可支持一个或多个小区;提供和移动台(MS)的空中接口链路,能够对移动台和基站进行功率控制。变码器(XCDR):将来自移动交换中心 MSC 的语音或数据输出(64 kbps PCM)转换成 GSM 规程所规定的格式(16 kbps) ,有效通过空中接口在 BSS 和移动台之间进行传输。3网络交换系统具有 GSM 网络的主要交换功能,还具有用户数据和移动管理所需的数据库。网络交换系统由移动业务交换中心(MSC) 、访问位置寄存器(VLR) 、归属位置寄存器(HLR) 、鉴权中心(AUC) 、移动设备识别寄存器(EIR) 、互通功能部件(IWF)和回声消除器(EC)等组成。(1)移动交换中心(MSC)MSC(Mobile Switching Center)是 GSM 网络系统的核心部件,负责完成呼叫处理和交换控制,实现移动用户的寻呼接入、信道分配、呼叫接续、话务量控制、计费和基站管理等功能,还可以完成BSS 和 MSC 之间的切换和辅助性的无线资源管理等,并提供连接其他 MSC 和其他公用通信网络(如 PSTN 和 ISDN 等)的链路接口功能。MSC 与其他网络部件协同工作,实现移动用户位置登记、越区切换、自动漫游、用户鉴权和服务类型控制等功能。(2)归属位置寄存器(HLR)HLR(Home Location Register)是一种用来存储本地用户信息的数据库,一个 HLR 能够控制若干个移动交换区域。即用户当前所处位置的有关参数,即使用户漫游到了 HLR 所服务的区域外,HLR也要登记由该区传送来的位置信息。这样做的目的是保证当呼叫任一不知处于哪一个地区的移动用户时,均可由该移动用户的 HLR 获知它当时处于哪一个地区,进而建立起通信链路。(3)访问位置寄存器(VLR)VLR(Visit Location Register)是一种存储来访用户信息的数据库。一个 VLR 通常为一个 MSC 控制区服务。当移动用户漫游到新的 MSC 控制区时,它必须向该地区的 VLR 申请登记。VLR 要从该用户的 HLR 查询有关的参数,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,准备为其他用户呼叫此移动用户时提供路由信息。当移动用户由一个 VLR 服务区移动到另一个 VLR 服务区时,HLR 在修改该用户的位置信息后,还要通知原来的 VLR,删除此移动用户的位置信息。因此,VLR 可看做一个动态的数据库。VLR 存储的信息有:移动台状态(遇忙空闲无应答等) 、位置区域识别码(LAI) 、临时移动用户识别码(TMSI)和移动台漫游码(MSRN) 。(4)鉴权中心(AUC)AUC(AUthentication Center)的作用是可靠地识别用户的身份,只允许有权用户接入网络并获得服务。由于要求 AUC 必须连续访问和更新系统用户记录,因此,AUC 一般与 HLR 处于同一位置。AUC 产生为确定移动用户身份及对呼叫保密所需的鉴权和加密的3 参数分别是:随机码 RAND(RANDom number) 、符合响应SRES(Signed RESponse)和密钥 Kc(Ciphering Key) 。(5)设备识别寄存器(EIR)EIR(Equipment Identity Register)是存储移动台设备参数的数据库,用于对移动台设备的鉴别和监视,并拒绝非法移动台入网。EIR 数据库由以下几个国际移动设备识别码(IMEI)表组成:白名单,保存那些已知分配给合法设备的 IMEI;黑名单,保存已挂失或由于某种原因而被拒绝提供业务的移动台的 IMEI;灰名单,保存出现问题(例如,软件故障)的移动台的 IMEI,但这些问题还没有严重到使这些 IMEI 进入黑名单的程度。(6)互通功能部件(IWF)IWF(InterWorking Function)提供使 GSM 系统与当前可用的各种形式的公众和专用数据网络的连接。IWF 的基本功能是:完成数据传输过程的速率匹配;协议的匹配。(7)回声消除器(EC)EC(Echo Canceller)用于消除移动网和固定网(PSTN)通话时移动网络的回声。对于全部语音链路,在 MSC 中,与 PSTN 互通部分使用一个 EC。即使在 PSTN 连接距离很短时,GSM 固有的系统延迟也会造成不可接收的回声,因此 NSS 系统需要对回声进行控制。4操作维护系统(OMS)OMS(Operation and Maintenance System)提供在远程管理和维护 GSM 网络的能力。OMS 由网络管理中心(Network Management Center,NMC)和操作维护中心(Operations and Maintenance Center,OMC)两部分组成。NMC 总揽整个网络,处于体系结构的最高层,它从整体上管理网络,提供全局性的网络管理,用于长期性规划。OMC 提供区域性网络管理,用于日常操作,供网络操作员使用,支持的功能有:事件告警管理、故障管理、性能管理、配置管理和安全管理。二、GSM 与 TD-SCDMA 的异同简单的说,GSM 是 2G 网络,TD-SCDMA 是 3G 网络。TD-SCDMA 是从 GSM 网络发展而来的 3G 网络,TD 支持视频通话、上网速度很快使用 TD 制式的手机可以向下兼容 GSM 制式的网络。GSM 和 TD-SCDMA网络规划主要目标一致,规划均围绕满足建网最关心的内容,覆盖、容量、质量和成本进行。两者空中无线接入技术区别较大,导致两者在网络规划方面有较大差异。1、GSM 网络GSM 是全球移动通信系统(Global System for Mobile Communication) ,提出的第二代移动通信标准(简称 2G) ,GSM 被看作是第二代 (2G)移动电话系统。 2、TD-SCDMATD-SCDMA 是时分同步码分多址(Time Division-Synchronous Code Division Multiple Access) ,中国提出的第三代移动通信标准(简称 3G),也是 ITU 批准的三个 3G 标准中的一个,以我国知识产权为主的、被国际上广泛接受和认可的无线通信国际标准。是我国电信史上重要的里程碑。3、不同TD-SCDMA 相对 GSM 系统增加了 CDMA 和 SCDMA,采用智能天线和联合检测技术;对同步的要求,TD-SCDMA 要求严格的上下行同步,否则会导致严重的系统内上下行干扰,而 GSM 只要求简单的下行同步;TD-SCDMA 有智能天线,联合检测和同步控制算法来消除系统干扰,但实际上由于无线移动信号的复杂性,这些干扰并不能完全消除,会残留部分干扰,这些对于 TD 系统的干扰和覆盖控制提出新的要求。三、设备之间的连接
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