手机开发实战5——GSM系统组成2

BSS子系统

基站子系统BSS为PLMN网络的固定部分和无线部分提供中继，一方面BSS通过无线接口直接与移动台实现通信连接，另一方面BSS又连接到移动交换子系统MSS的移动交换中心MSC。根据所处的不同，环境基站覆盖范围为500m--35Km。

基站子系统BSS可分为两部分。通过无线接口与移动台相连的基站收发信台（BTS）以及与移动交换中心相连的基站控制器（BSC），BTS负责无线传输、BSC负责控制与管理。

一个BSS系统由一个BSC与一个或多个BTS组成，BSS子系统可由多个BSC和BTS组成。一个基站控制器BSC根据话务量需要可以控制数十个BTS。BTS可以直接与BSC相连，也可以通过基站接口设备BIE与远端的BSC相连。基站子系统还应包括码变换器（TC）和子复用设备（SM）。

MSS子系统

移动交换子系统MSS完成GSM的主要交换功能，同时管理用户数据和移动性所需的数据库。MSS子系统的主要作用是管理GSM移动用户之间的通信和GSM移动用户与其它通信网用户之间的通信。

如上所示，移动交换子系统MSS包括七个功能单元。

 移动交换中心（MSC）

 拜访位置寄存器（VLR）

 归属位置寄存器（HLR）

 鉴权中心（AUC）

 设备识别寄存器（EIR）

 短消息中心（SC）

1. 移动交换中心（MSC）

MSC是PLMN的核心。MSC对位于它所覆盖区域中的移动台进行控制和完成话路接续的功能，也是PLMN和其他网络之间的接口。它完成通话接续，计费，BSS和MSC之间的切换和辅助性的无线资源管理、移动性管理等功能。另外，为了建立至移动台的呼叫路由，每个MSC还完成GMSC的功能，即查询移动台位置信息的功能。

MSC从三种数据库，拜访位置寄存器（VLR）、归属位置寄存器（HLR）和鉴权中心（AUC）中取得处理用户呼叫请求所需的全部数据。反之，MSC根据其最新数据更新数据库。

2. 拜访位置寄存器（VLR）

VLR通常与MSC合设，其中存储MSC所管辖区域中的移动台（称拜访客户）的相关用户数据，包括：用户号码、移动台的位置区信息、用户状态和用户可获得的服务等参数。

VLR是一个动态用户数据库。VLR从移动用户的归属位置寄存器（HLR）处获取并存贮必要的数据，一旦移动用户离开该VLR的控制区域，则重新在另一个VLR登记，原VLR将取消该移动用户的数据记录。

3. 归属位置寄存器（HLR）

HLR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：一是有关移动用户的参数，包括移动用户识别号码、访问能力、用户类别和补充业务等数据；一是有关移动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）

AUC属于HLR的一个功能单元部分，专门用于GSM系统的安全性管理。鉴权中心产生鉴权三参数组（随机数RAND、符号响应SRES、加密键Kc），用来鉴权用户身份的合法性以及对无线接口上的话音、数据���信令信号进行加密，防止无权用户接入和保证移动用户通信的安全。

5. 设备识别寄存器（EIR）

EIR存储有关移动台设备参数。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。

EIR中存有三种名单：

（1）白名单―存贮已分配给可参与运营的GSM各国的所有设备识别标识IMEI。

（2）黑名单―存贮所有应被禁用的设备识别标识IMEI。

（3）灰名单―存贮有故障的以及未经型号认证的设备识别标识IMEI，由网路运营者决定。

              注：现在有许多国家运营商封杀非法的IMEI号码手机，就是利用此设备。如果丢失手机，用户可以向运营商提出申请冻结此IMEI号码手机，这样小偷偷了手机也没用，也就不会偷手机了。

6. 短消息中心（SC）

短消息中心提供短消息业务功能。

操作支持子系统（OSS）

OSS主要包括网路管理中心(NMC)，安全性管理中心(SEMC)，集中计费管理的数据后处理系统(DPPS)、用户识别卡个人化管理中心(PCS)等，实现包移动用户管理、移动设备管理以及网路操作和维护等功能。

移动用户管理可包括用户数据管理和呼叫计费。

移动设备管理是由移动设备识别寄存器（EIR）来完成的，EIR 与NSS 的功

能实体之间是通过SS7 信令网路的接口互连，为此，EIR 也归入NSS 的组成

部分之一。

网路操作与维护是完成对GSM系统的BSS 和NSS 进行操作与维护管理任务

的，完成网路操作与维护管理的设施称为操作与维护中心（OMC）。

OMC即操作维护中心，用于对GSM系统的交换实体进行管理。它主要具有以下功能：维护测试功能、障碍检测及处理功能、系统状态监视功能、系统实时控制功能、局数据的修改、性能管理、用户跟踪、告警、话务统计功能等。

OMC的功能大部分分布在MSC/VLR、HLR/AUC、BSS等实体中与操作维护相关的有关模块中完成，OMC操作台主要实现OMC的人机接口。OMC功能与一般的维护台功能类似，但需遵守相关规范要求。

 

根据OSI基本原理，可对GSM系统系统功能做分层结构，描述如下图所示：

传输：数据传输功能，在沿着通信路径的各段上提供携带用户数据，并提供实体间传送信令的方法。

RR：无线资源管理，在呼叫期间建立和释放移动台和MSC之间的稳定连接，主要由MS和BSC完成。

MM：移动性和安全性管理，当环境发生变化时，移动台可以作出不同网络的蜂房选择，使呼叫用户过程有效建立，还需基础设施来管理用户的位置数据（位置更新）。

CM：通信管理，应用户要求，在用户之间建立连接，维持和释放呼叫。（可分为CC——呼叫控制、SS——补充业务管理、SMS——短消息业务）。

OAM ：运行、管理和维护平面，为运营者操作提供手段；它直接由传输层提供服务。