GSM网络的组成

本篇博文对GSM网络的组成和各部分功能进行介绍。

一套完整的蜂窝无线通信系统通常由 交换子系统（NSS,Network Switched Subsystem）、基站子系统（BSS,Base Station Subsystem）、移动台（MS，Mobile Station）以及操作维护中心（OMC，Operation and Maintenance）构成。

• NSS包括移动业务交换中心（MSC）、访问位置寄存器（VLR）、归属位置寄存器（HLR）、鉴权中心（AuC）和移动设备识别寄存器（EIR）；
• BSS包括基站控制器（BSC）和基站收发信机（BTS）；
• 交换子系统NSS和其他网络如PSTN（Public Switched Telephone Network，公用电话交换网）、PLMN（Public Lands Mobile-communication Network，公用陆地移动通信网络）之间一般都有接口。

1. 移动台（MS，Mobile Station）

移动台就是移动用户设备部分，由两部分组成：移动终端（MS）和用户识别卡（SIM）。

• MS是“机”，可以完成话音编码、信道编码、信息加密、信息的调制和解调、信息的发射和接收等功能；
• SIM是“身份卡”，也称智能卡，存有认证用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，防止非法用户进入网络。SIM卡还存储与网络和用户有关的管理数据，只有插入SIM用户才能接入网络，但SIM本身不是代金卡。

2. GSM基站子系统（BSS,Base Station Subsystem）

BSS是在一定的无线覆盖区中由MSC（移动业务交换中心）控制，与MS进行通信的系统设备，主要负责完成无线发送/接收和无线资源管理等功能。功能实体可以分为基站控制器（BSC）和基站收发信机（BTS）。

• BSC：具有对一个或多个BTS进行控制的功能，主要复杂无线网络资源的管理、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，完全由BSC控制，主要负责无线传输，完成无线和有线的转换、无线分集、无线信道加密、跳频等功能。

3. GSM交换子系统（NSS,Network Switched Subsystem）

NSS主要完成交换功能和用户数据与移动性管理、安全性管理所需的数据库功能。NSS由一系列功能实体组成。

（1）移动业务交换中心（MSC）：GSM系统的核心。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他公用通信网之间的接口。它可完成网络无线资源管理、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还应能完成网关MSC（GMSC）的功能，即查询位置信息的功能。

（2）访问位置寄存器（VLR）：一个数据库，是存储MSC为了处理管辖区域中MS的来话、去话呼叫所需检索的信息，例如用户的号码、所处位置区域的识别、向用户提供的服务等参数。

（3）归属位置寄存器（HLR）：一个数据库，是存储管理部门用于移动用户管理的数据。每个移动用户都应在其HLR注册登记，它主要存储两类信息：一是有关用户的参数，二是有关用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。

（4）鉴权中心（AuC）：用于**产生为确定移动用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、符号响应SRES、密钥Ke）**的功能实体。

（5）移动设备识别寄存器（EIR）：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，以防止非法用户的使用。

4. 操作维护中心（OMC，Operation and Maintenance）

主要是对整个GSM网络进行管理和监控。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。