GSM系統(tǒng)的主要組成結(jié)構(gòu)
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(luò)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(luò)子系 統(tǒng)由移動交換中心(MSC)和操作維護(hù)中心(OMC)以及原地位置寄存器(HLR)、訪問 位置寄存器(VLR)、鑒權(quán)中心(AUC)和設(shè)備標(biāo)志寄存器(EIR)等組成。
移動臺(MS)即便攜臺(手機(jī))或車載臺。也可以配有終端設(shè)備(TE)或終端 適配器(TA)。移動臺是物理設(shè)備,它還必須包含用戶識別模塊(SIM),SIM卡和硬件設(shè)備一起組成移動臺。沒有SIM卡,MS是不能接入GSM網(wǎng)絡(luò)的(緊急業(yè)務(wù)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(jī)、接收機(jī)、支持各種上小區(qū)結(jié)構(gòu)(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(diǎn),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。一個基站控制器通常控制幾個基站收發(fā)臺,其主要功能是進(jìn)行無線信道管理、實(shí)施呼叫和通信鏈路的建立和拆除,并為本控制區(qū)內(nèi)移動臺的過區(qū)切換進(jìn)行控制等。
移動交換中心(MSC)是蜂窩通信網(wǎng)絡(luò)的核心,其主要功能是對位于本MSC控制區(qū)域內(nèi)的移動用戶進(jìn)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(shè)備號碼的登記和管理;
6)服務(wù)類型的控制;
7)對用戶實(shí)施鑒權(quán);
8)為系統(tǒng)中連接別的MSC及為其它公用通信網(wǎng)絡(luò),如公用交換電信網(wǎng)(PSTN)、綜合業(yè)務(wù)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(zhuǎn)移或漫游的過程中實(shí)現(xiàn)無間隙的服務(wù)。
由此可見,MSC的功能與固定網(wǎng)絡(luò)的交換設(shè)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(yīng)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(shè)置若干個HLR,每個用戶都必須在某個HLR(相當(dāng)于該用戶的原籍)中登記。登記的內(nèi)容分為兩類:一種是永久性的參數(shù),如用戶號碼、移動設(shè)備號碼、接入的優(yōu)先等級、預(yù)定的業(yè)務(wù)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(dāng)前所處位置的有關(guān)參數(shù),即使用戶漫游到HLR所服務(wù)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(dāng)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(dāng)時處于哪一個地區(qū),進(jìn)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(wù),也可為幾個相鄰MSC控制區(qū)服務(wù)。當(dāng)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(guān)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(zhǔn)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(wù)區(qū)移動到另一個VLR服務(wù)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(quán)中心(AUC)的作用是可靠地識別用戶的身份,只允許有權(quán)用戶接入網(wǎng)絡(luò)并獲得服務(wù)。*設(shè)備標(biāo)志寄存器(EIR)是存儲移動臺設(shè)備參數(shù)的數(shù)據(jù)庫,用于對移動設(shè)備的鑒別和監(jiān)視,并拒絕非移動臺入網(wǎng)。
操作和維護(hù)中心(OMC)的任務(wù)是對全網(wǎng)進(jìn)行監(jiān)控和操作,例如系統(tǒng)的自檢、報警與備用設(shè)備的激活、系統(tǒng)的故障診斷與處理、話務(wù)量的統(tǒng)計(jì)和計(jì)費(fèi)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。