GSM学习心得1----GSM的结构

我们说的GSM也就是和3G对应的2G，我们正被广泛利用的蜂窝移动通信系统，虽然现在出现了3G和4G甚至未来的更多G。但是就我感觉而言2G是研究最成功的一个系统。我相信也是生存最长的一个系统，他是集西方通信方面的科学家绞尽脑汁研究出来的一个非常严谨的通信系统。尽管现在普及3G，什么CDMA2000、WCDMA、和中国移动的小三(G3或是TD-SCDMA)。但从系统安全以及设计而言远不及GSM，他们都是在GSM系统的基础上增加了新的技术。但是却打破了GSM本身设计的严谨。虽然功能增加了，数据速率增加了，但同时网络安全性降低了，这就跟编程一个道理，如果你要加新的程序，那就要不断的去测试，不断的去改，直到没有丝毫问题问题才能使用，通信系统也是一样。

     

       1、GSM的系统构成（图1）

图1

   GSM系统主要由移动台（MS）、移动网子系统（NSS）、基站子系统（BSS）、操作维护子系统（OSS）四部分组成。

   其中移动台（MS）也就是我们所说的手机，包括你的手机和裸机卡，其中SIM卡含有全球范围内用户唯一标识信息IMSI（全球移动用户标识码），当然还有很多信息，我们仔细观察我们的SIM卡，会发现我们的SIM 卡上有8个触点，我们的SIM卡与手机连接时至少要连接五个触电（电源、时钟、数据、复位、和接地端），SIM卡里还有制卡是随机写入的鉴权参数Ki值，以及A3鉴权算法和A8加密算法，以及我们的PIN码和PUC码，这个就不长篇大论了。裸机也就是我们还没插卡的手机，它里面含有一个全球唯一设备标识信息IMEI号码，当然如果你的手机是山寨的，那么也就没有这个号码,这个号码也就相当于我们的身份证号码，不过这个号码是用来区分设备的，这个号码就是在你手机丢了后你可以将这个手机挂失，那么系统也就不识别这个信息，换句话说，即便是别人偷走捡走，它也没办法用这个手机，只不过在中国你就别想了，因为中国这个号码没有启用。所以我们的社会上也就多了偷手机的小偷和很多山寨，不过话又说回来，山寨也为我国的为减轻我国就业压力做了不少贡献呢，如果没山寨了，将会有多少人失业呀。

   下来说基站子系统，BSS也就是我们所看到的基站，只不过我们将基站分了个类，分为了BTS和BSC，BTS呢？就是管理基站信号的收发的，而BSC她可就是个小领导了，她就管理你BTS和你BTS所传输的东西。BTS内部由基站收发信机（TRX）、功率放大器(PA)以及耦合器（分路器）以及我们能看到的馈线和天线组成，其核心就是BCF，他主要完成对本BTS的管理，当然BCF也要受BSC管理，要知道一个BSC可以管理多个BTS而一个BCF只能管理本BTS。

BSC是BTS的领导，她主要负责BTS的管理和空中资源的管里（空中的频率资源和信令资源）。一方面将接收到的数据送给整个通信系统的核心移动业务交换中心（MSC），当然在这中间还要进行码型变换和速率适配的过程，需要中间的一个设备码型变换速率适配单元（TRAU），这个设备的作用是什么呢？这个设备她主要是对语音信号进行码型变换，对数据型号进行速率适配，要知道MAC可是不接待模拟信号的，你数据的16Kbps速率也是跟不上MSC的64Kbps速率的，你是要掉队的，所以就需要这个设备，但是这个设备有个特点，就是对信令不做处理，透传，这就好比招待客人，只能让客人喝茶，丫鬟只要劳动的份，没有喝茶的份。

移动网子系统(NSS)内的主要网元有：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）、设备识别寄存器（EIR）这几部分组成 ，别看这

个子系统成员多，但是按功能是很好理解的，你要完成交换肯定有一个核心的交换者吧，这个人就是MSC，她可以说是整个移动通信网的核心骨干，她完成所用用户的交换，还要对用户进行用户计费同时她还要对所有用户业务进行管理，比如你要打国际长途，嗯，我先到数据库里查一下看你是不是合法用户，你有没有权限打，同时看你有没有欠费等等好多好多内容都要MSC来完成，所以说MSC是很忙乎的，所以大家在MSC忙的时候能少打电话就少打电话，这也算是给MSC肩负吧。当然MSC是个大忙家，所以系统就要给MSC减负担，所以就将用户数据存储的任务就分给了HLR（原籍位置访问存储器）、VLR（访问位置存储器）、AUC（鉴权中心）、以及EIR（设备识别存储器）来进行管理。HLR你是原籍位置存储器，好，你就存储归属于本局的所有数据，有人在本局西安办卡，你就记录该用户的IMSI号码、MSISDN号码（用户拨打的号码）及鉴权参数，该用户第二天去外地北京了，好北京的VLR将其临时数据TEMS和小区的小区的LAC号码存储在你的存储库里 ，当MSC需要时就从你的数据库里调取。VLR存储拜访于本局的用户信息，我现在是北京局的VLR，当你西安用户到北京时，你先发送你的TEMS或是IMSI,让我知道你是归属于那，然后我给你分配个临时移动用户识别号码（TEMS），然后我根据你的IMSI告诉西安的HLR这个用户现在在我北京，我给分配的LAC和TEMS是多少，然后我问你HLR索要该用户的鉴权参数、MSISDN号码等数据，这久好比中美两国人民相互到两国旅游，我们的海关部门需要对你登记一样。当然这只是通信过程中的位置更新过程。AUC也就是鉴权中心。这久相当于一个服务公司的鉴权部门，当你需要服务时，我先看下你的资料，你的账户里有没有钱，你是不是V啊P用户。经过鉴定，你是，给你提供服务，你不是,哦，对不起，不能为你提供服务。AUC也就是这个功能，我经过A8运算，你这个用户是合法的你不是外国的网络，或你不是GSM900的网络管辖，对不起，我拒绝对你服务。最后一个设备就是EIR，这个设备就是记录我们手中的裸机串号IMEI的，我相信细心地人都会看见自己的手机里有黑名单和白名单，但是我们的黑名单没办法使用（有些手机能使用黑名单，但是屏蔽的是用户号码），这是因为我们国家没有启用这个号码而已。在这我不得不佩服西方人的办事严谨，就这个GSM系统考虑的很周到齐全。

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