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9.2 第二代移動通信網

第二代（2G）移動通信網是數字，于20世紀90年代初投入商用。它在頻率利用率、數據業務和漫游性方面都大大優于移動通信的第一代網絡（簡稱1G）。這些系統可提供語音和低速數據業務。

9.2.1 GSM網

迄今為止，數字蜂窩移動通信網發展最快的是GSM網。世界上很多采用GSM標準，使其在全球廣泛應用，占據了移動通信一半以上的市場。

　　1.GSM系統的結構與功能

全球移動通信（Global SystemforMobilecommunication,GSM）是第二代移動通信網，1991年問世于歐洲，也是我國目前規模最大、業務量最大的移動通信網。

GSM系統的典型結構如圖9-2所示。由圖可見，GSM系統是由若干個子系統或功能實體組成。其中，基站子系統（BSS）在移動臺（MS）和網絡子系統（NSS）之間提供和管理傳輸通路，特別是包括了MS與GSM系統的功能實體之間的無線接口管理。NSS管理通信業務，保證MS與相關的公用通信網或與其他MS之間建立通信。MS、BSS和NSS組成GSM系統的實體部分。操作支持系統（OSS）則提供運營部門一種手段來控制和維護這些實體運行部分。

（1）網絡子系統（NSS）

網絡子系統（NSS）主要完成交換功能和用戶數據與移動性管理、安全性管理所需的數據庫功能。NSS由一系列功能實體所構成，各功能實體介紹如下。

移動業務交換中心（MSC）：是GSM系統的核心，是對位于它所覆蓋區域中的移動臺進行控制和完成話路交換的功能實體。它是通向其他MSC與其他公用通信網（如公共交換電話網（PSTN）、綜合業務數字網（ISDN）等）之間的接口，可完成與其他網絡接口、公共信道信令系統和計費等功能，還可完成BSS、MSC之間的切換和輔助性的無線資源管理、移動性管理等。

訪問用戶位置寄存器（VLR）：這是一個數據庫，存儲MSC為了處理所管轄區域中MS（統稱訪問用戶）的來話、去話呼叫所需檢索的信息。例如用戶的號碼，所處位置區域的識別，向用戶提供的服務等參數。

歸屬用戶位置寄存器（HLR）：這也是一個數據庫，存儲管理部門用于移動用戶管理的數據。每個移動用戶都應在其HLR注冊登記，它主要存儲兩類信息：一是有關用戶的參數；二是有關用戶目前所處位置的信息，以便建立至移動臺的呼叫路由，例如MSC、VLR地址等。

鑒權中心（AUC）：用于產生為確定移動用戶的身份和對呼叫保密所需鑒權、加密的3個參數（隨機號碼RAND,符合響應SRES,密鑰KC）的功能實體。

移動設備識別寄存器（EIR）：也是一個數據庫，存儲有關移動臺設備參數。主要完成對移動設備的識別、監視、閉鎖等功能，以防止非法移動臺的使用。

操作和維護中心（OMC）：GSM系統有個操作維護中心，它主要是對整個GSM網絡進行管理和監控。通過OMC實現對GSM網內各種部件功能的監視、狀態報告、故障診斷等功能。

（2）基站子系統（BSS）

BSS是在一定的無線覆蓋區中由MSC控制，與MS進行通信的系統設備，它主要負責完成無線發送接收和無線資源管理等功能。BSS可分為基站控制器（BSC）和基站收發信臺（BTS）兩個功能實體。

BSC:具有對一個或多個BTS進行控制的功能，主要負責無線網絡資源的管理、小區配置數據管理、功率控制、定位和切換等，是個很強的業務控制點。

BTS:無線接口設備，由BSC控制，主要負責無線傳輸，完成無線與有線的轉換、無線分集、無線信道加密、跳頻等功能。

（3）移動臺（MS）

MS就是移動用戶終端，它由兩部分組成，移動終端設備（MS）和用戶識別卡（SIM）。移動終端設備就是“機”,它可完成語音編碼、信道編碼、信息加密、信息的調制和解調、信息發射和接收。SIM卡代表“人”,它類似于現在的1C卡，因此也稱作智能卡，存儲認證用戶身份所需的所有信息，并能執行一些與安全保密有關的重要信息，以防止非法客戶進入網絡。SIM卡還存儲與網絡和用戶有關的管理數據，只有插入SIM后移動終端才能接入進網。

（4）操作支持子系統（OSS）

OSS是個相對獨立的對GSM系統提供管理和服務功能的單元，主要包括網絡管理中心（NMC），安全性管理中心（SEMC），用于用戶識別卡管理的個人化中心（PCS），用于集中計費管理的數據庫處理系統（DPPS）等功能實體。

2.GSM系統的接口

為了保證網絡運營部門能在充滿競爭的市場條件下靈活選擇不同供應商提供的數字蜂窩移動通信設備，GSM系統在制定技術規范時就對其子系統之間及各功能實體之間的接口和協議作了比較具體的定義，使不同供應商提供的GSM系統基礎設備能夠符合統一的GSM技術規范而達到互通、組網的目的。

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