GSM系统的主要组成

GSM数字蜂窝通信系统的主要组成部分可分为移动台、基站子系统和网络子系统。
基站子系统（简称基站BS）由基站收发台（BTS）和基站控制器（BSC）组成；网络子系
统由移动交换中心（MSC）和操作维护中心（OMC）以及原地位置寄存器（HLR）、访问
位置寄存器（VLR）、鉴权中心（AUC）和设备标志寄存器（EIR）等组成。
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GSM网络结构实体描述

核心网（Core Network）侧
HLR（Home Location Register）：归属位置寄存器
VLR（Vistor Location Register）：拜访位置寄存器
AuC（Authentication Centre）：鉴权中心
EIR（Equipment Identity Register）：设备标识寄存器
MSC（Mobile service Switch Centre）：移动服务交换中心
GMSC（Gateway Mobile service Switch Centre）：关口移动服务交换中心
PSTN（Public Switch Telephone Network）：公共交换电话网络
SS7（Signaling System NO.7）：七号信令
TDM（Time Division Multiplexing）：时分多址


接入侧
BSS（Base Station Subsystem）：基站控制子系统
BSC（Base Station Controller）：基站控制器
BTS（Base Transceiver Station）：基站


用户侧
MS（Mobile Station）：移动台
ME（Mobile Equipment）：移动设备
SIM（Subscriber Identity Module）：用户标识模块

HLR （ Home Location Register）：归属位置寄存器主要功能是管理移动用户信息。包括：用户信息（比如用户的IMSI、MDN），位置信息（比如归属在哪个区域），签约数据（比如签约了呼叫前者）和用户状态（比如用户关机了）。

VLR（Vistor Location Register）：拜访位置寄存器他是服务于其控制区域内移动用户的，存储着进入其控制区域内已登记的移动用户相关信息，为已登记的移动用户提供建立呼叫接续的必要条件。当某用户进入VLR控制区后，此VLR将由该移动用户的归属用户位置寄存器(HLR)获取并存储必要数据。而一旦此用户离开后，将取消VLR中此用户的数据。

AuC（Authentication Centre）：鉴权中心
为每一个移动用户存储鉴权信息以便实现对每个移动用户根据IMSI（International Mobile Subscriber Identity）进行鉴权。

EIR（Equipment Identity Register）：设备标识寄存器
主要功能是存储用户的IMEI号（International Mobile Equipment Identities）。以实现“黑名单”、“灰名单”和“白名单”功能。简单的讲就是一个专门存储用户设备IMEI的设备，如果用户的移动设备被盗，就可以讲这个用户设备的IMEI列入黑名单，这样一来就可以实现对用户设备的保护，从技术上避免防盗。可惜中国移动的设备中没有这个，要不然手机就不会丢了。

MSC（Mobile service Switch Centre）：移动服务交换中心
移动服务交换中心，是GSM网络中的核心设备。他的主要功能是实现呼叫路由。

GMSC（Gateway Mobile service Switch Centre）：关口移动服务交换中心
所谓关口就是一种网络和另外一种网络对接的一个实体。

蜂窝移动通信系统主要是由交换网路子系统（NSS）、无线基站子系统
(BSS)和移动台（MS）三大部分组成，如图2－1所示。其中NSS与BSS之间的
接口为“A”接口，BSS与MS之间的接口为“Um”接口。在模拟移动通信系统中，TACS规范只对Um接口进行了规定，而未对A接口做任何的限制。因此，各设备生产厂家对A接口都采用各自的接口协议，对Um接口遵循TACS规范。也就是说，NSS系统和BSS系统只能采用一个厂家的设备，而MS可用不同厂家的设备。

GSM系统框图如图2-2，A接口往右是NSS系统，它包括有移动业务交换中心（MSC）、拜访位置寄存器（VLR）、归属位置寄存器（HLR）、鉴权中心（AUC）和移动设备识别寄存器（EIR），A接口往左Um接口是BSS系统，它包括有基站控制器（BSC）和基站收发信台（BTS）。Um接口往左是移动台部分（MS），其中包括移动终端（MS）和客户识别卡（SIM）。

图2－2 GSM系统框图

在GSM网上还配有短信息业务中心（SC），即可开放点对点的短信息业务，类似数字寻呼业务，实现全国联网，又可开放广播式公共信息业务。另外配有语音信箱，可开放语音留言业务，当移动被叫客户暂不能接通时，可接到语音信箱留言，提高网路接通率，给运营部门增加收入。

2.2 交换网路子系统

交换网路子系统（NSS）主要完成交换功能和客户数据与移动性管理、安全性管理所需的数据库功能。 NSS 由一系列功能实体所构成，各功能实体介绍如下：

MSC：是GSM系统的核心，是对位于它所覆盖区域中的移动台进行控制和完成话路交换的功能实体，也是移动通信系统与其它公用通信网之间的接口。它可完成网路接口、公共信道信令系统和计费等功能，还可完成BSS、MSC之间的切换和辅助性的无线资源管理、移动性管理等。另外，为了建立至移动台的呼叫路由，每个MS、还应能完成入口MSC（GMSC）的功能，即查询位置信息的功能。

VLR：是一个数据库，是存储MSC为了处理所管辖区域中MS（统称拜访客户）的来话、去话呼叫所需检索的信息，例如客户的号码，所处位置区域的识别，向客户提供的服务等参数。

HLR：也是一个数据库，是存储管理部门用于移动客户管理的数据。每个移动客户都应在其归属位置寄存器（HLR）注册登记，它主要存储两类信息：一是有关客户的参数；二是有关客户目前所处位置的信息，以便建立至移动台的呼叫路由，例如MSC、VLR地址等。

AUC：用于产生为确定移动客户的身份和对呼叫保密所需鉴权、加密的三参数（随机号码RAND，符合响应SRES，密钥Kc）的功能实体。

EIR：也是一个数据库，存储有关移动台设备参数。主要完成对移动设备的识别、监视、闭锁等功能，以防止非法移动台的使用。

2.3 无线基站子系统

BSS系统是在一定的无线覆盖区中由MSC控制，与MS进行通信的系统设备，它主要负责完成无线发送接收和无线资源管理等功能。功能实体可分为基站控制器（BSC）和基站收发信台（BTS）。

BSC：具有对一个或多个BTS进行控制的功能，它主要负责无线网路资源的管理、小区配置数据管理、功率控制、定位和切换等，是个很强的业务控制点。

BTS：无线接口设备，它完全由BSC控制，主要负责无线传输，完成无线与有线的转换、无线分集、无线信道加密、跳频等功能。

2.4 移动台

移动台就是移动客户设备部分，它由两部分组成，移动终端(MS)和客户识别卡（SIM）。

移动终端就是“机”，它可完成话音编码、信道编码、信息加密、信息的调制和解调、信息发射和接收。

SIM卡就是“身份卡”，它类似于我们现在所用的IC卡，因此也称作智能卡，存有认证客户身份所需的所有信息，并能执行一些与安全保密有关的重要信息，以防止非法客户进入网路。SIM卡还存储与网路和客户有关的管理数据，只有插入SIM后移动终端才能接入进网，但SIM卡本身不是代金卡。

2.5 操作维护子系统

GSM系统还有个操作维护子系统（OMC），它主要是对整个GSM网路进行管理和监控。通过它实现对GSM网内各种部件功能的监视、状态报告、故障诊断等功能。OMC与MSC之间的接口目前还未开放，因为CCITT对电信网路管理的Q3接口标准化工作尚未完成。

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