移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識(shí)要點(diǎn)

1、1移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識(shí)1.1 通信網(wǎng)基本概念通信網(wǎng)是由通信端點(diǎn)、連接節(jié)點(diǎn)和相應(yīng)的傳輸鏈路有機(jī)地組合起來以實(shí)現(xiàn) 在兩個(gè)或多個(gè)通信端點(diǎn)之間提供信息傳輸?shù)耐ㄐ朋w系。例如電話網(wǎng)、計(jì)算機(jī) 網(wǎng)、因特網(wǎng)等都是目前典型的通信網(wǎng)。通信網(wǎng)由用戶終端設(shè)備，交換設(shè)備和傳 輸設(shè)備組成。交換設(shè)備間的傳輸設(shè)備稱為中繼線路（簡(jiǎn)稱中繼線），用戶終端設(shè)備至交換設(shè)備的傳輸設(shè)備稱為用戶路線（簡(jiǎn)稱用戶線）。通信網(wǎng)可從不同角度分類：按業(yè)務(wù)內(nèi)容可分為電報(bào)網(wǎng)、電話網(wǎng)、圖像網(wǎng)、 數(shù)據(jù)網(wǎng)等；按地區(qū)規(guī)?？煞譃檗r(nóng)村網(wǎng)、市內(nèi)網(wǎng)、長(zhǎng)途網(wǎng)、國(guó)際網(wǎng)等；按服務(wù)對(duì) 象可分為公用網(wǎng)、軍用網(wǎng)、專用網(wǎng)等；按信號(hào)形式可分為模擬網(wǎng)、數(shù)字網(wǎng)等。1.1.1 （熟悉）通信網(wǎng)基

2、本概念通信系統(tǒng)就是用信號(hào)（電信號(hào)、光信號(hào)等）來傳遞信息的系統(tǒng)。通信系統(tǒng) 的構(gòu)成可以簡(jiǎn)單地概括為一個(gè)統(tǒng)一的模型，由信源、發(fā)送設(shè)備、信道、接收設(shè) 備、信宿和噪聲源6各部分組成，如圖1-1所示。圖1-1通信系統(tǒng)模型1) 信源是指發(fā)出信息的信息源。在人與人之間通信的情況下，信源就是指發(fā) 出信息的人；在機(jī)器與機(jī)器之間通信的情況下，信源就是發(fā)出信息的機(jī) 器，如計(jì)算機(jī)等。2) 發(fā)送設(shè)備就是把信源發(fā)出的信息變換成適合于在信道上傳輸?shù)男盘?hào)的設(shè) 備。3) 信道是信號(hào)傳輸媒介的總稱。不同的信源形式所對(duì)應(yīng)的變換處理方式不 同，與之對(duì)應(yīng)的信道形式也不同。傳輸信道的類型有兩種劃分方法：一是 按傳輸媒介可劃分為無線信道和有

3、線信道；二是按在信道上傳輸信號(hào)的形 式可劃分為模擬信道和數(shù)字信道。4) 接受設(shè)備是發(fā)送設(shè)備的逆過程。因?yàn)榘l(fā)送設(shè)備是把不同形式的信息變換和 處理成適合在信道上傳輸?shù)男盘?hào)，一般情況下，這種信號(hào)是不能為信息接 收者所直接接收的，所以接收設(shè)備的功能就是把從信道上接收的信號(hào)變換 成信息接收者的信息。5) 信宿是指信息傳送的終點(diǎn)，也就是信息接收者。6) 噪聲源并不是人為實(shí)現(xiàn)的實(shí)體，但在實(shí)際通信系統(tǒng)中是客觀存在的。在模 型中把發(fā)送、傳輸和接收端各部分的干擾噪聲集中地用一個(gè)噪聲源來表 示。不同的信息源，不同的變換和處理方式，可以構(gòu)成不同類型的通信系統(tǒng)。通信的基本形式是在信源和信宿之間建立一個(gè)傳輸(轉(zhuǎn)移)信息的

4、通道(信道) ，即傳輸信道。如果把通信系統(tǒng)模型變成通信網(wǎng)來表示就更簡(jiǎn)單了。通信網(wǎng)中有交換點(diǎn)，交換點(diǎn)能完成接續(xù)任務(wù)。用戶終端表示系統(tǒng)模型中的信源和信宿。終端和交換點(diǎn)之間的各連線表示系統(tǒng)模型中的信道，也稱為傳輸鏈路。這樣由多個(gè)用戶通信系統(tǒng)互連的通信體系構(gòu)成了通信網(wǎng)。1、移動(dòng)通信網(wǎng)的發(fā)展通常1897年 被認(rèn)為是人類移動(dòng)通信元年。這一年，M.G.馬可尼在固定站與一艘拖船之間完成了一項(xiàng)無線通信試驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)了在英吉利海峽行駛的船只之間保持持續(xù)通信。這第一次向世人展示了無線電通信的魅力，由此揭開了世界移動(dòng)通信歷史的序幕。移動(dòng)通信的出現(xiàn)，為人們帶來了無線電通信的更大自由和便捷。移動(dòng)通信已經(jīng)成為現(xiàn)代社會(huì)中不可或缺

5、的生活必需品和通信手段?，F(xiàn)代移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展始于 20 世紀(jì) 20 年代，大致經(jīng)歷了 6 個(gè)階段，但真正發(fā)展卻開始于20 世紀(jì)40 年代中期。第 1 階段從 20世紀(jì) 20年代至 20 世紀(jì) 40年代，為早期發(fā)展階段。在此期間，首先在短波幾個(gè)頻段上開發(fā)出專用移動(dòng)通信系統(tǒng)，其代表是美國(guó)底特律市警察使用的車載無線電系統(tǒng)。該系統(tǒng)工作頻率為 2MHz ，到 20 世紀(jì) 40 年代提高到 30-40MHz ?？梢哉J(rèn)為這個(gè)階段是現(xiàn)代移動(dòng)通信的起步階段，特點(diǎn)是專用系統(tǒng)開發(fā)，工作頻率較低。第 2 階段從 20世紀(jì) 40年代中期至20世紀(jì) 60年代初期。在此期間，公用移動(dòng)通信業(yè)務(wù)開始問世。 1946 年，根據(jù)

6、美國(guó)聯(lián)邦通信委員會(huì)（ FCC ）的計(jì)劃，貝爾公司在圣路易斯城建立了世界上第一個(gè)公用汽車電話網(wǎng)，稱為“城市系統(tǒng)” 。當(dāng)時(shí)使用 3 個(gè)頻道 ， 間隔為 120kHz， 通信方式為彈工。 隨后 ， 前西德（ 1950） 、法國(guó)（1956）、英國(guó)（1959）等國(guó)家相繼研制了公用移動(dòng)電話系統(tǒng)。美國(guó)貝爾實(shí)驗(yàn)室解決了人工交換系統(tǒng)的接續(xù)問題。這一階段的特點(diǎn)是從專用移動(dòng)網(wǎng)向公用移動(dòng)網(wǎng)過渡，接續(xù)方式為人工，移動(dòng)通信容量小。第 3 階段從 20世紀(jì) 60年代中期至20世紀(jì)70年代中期。在此期間，美國(guó)推Improved Mobile Telephone Service, IMTS ） ，使用150MHz 和 450M

7、Hz 頻段，采用大區(qū)制、中小容量，實(shí)現(xiàn)了無線頻道自動(dòng)選 擇，并能夠接續(xù)道公用電話網(wǎng)。前西德也推出了具有相同技術(shù)水平的 B 網(wǎng)?？梢哉f，這一階段是移動(dòng)通信系統(tǒng)改進(jìn)與完善的階段，其特點(diǎn)是采用大區(qū)制、中小容量，使用 450MHz 頻段，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)選頻與自動(dòng)接續(xù)。第 4階段從 20世紀(jì) 70年代中期至20世紀(jì) 80年代中期。 20世紀(jì) 70年代，美國(guó)貝爾實(shí)驗(yàn)室提出了蜂窩小區(qū)和頻率復(fù)用的概念，現(xiàn)代移動(dòng)通信開始發(fā)展起來。 1978 年，美國(guó)貝爾實(shí)驗(yàn)室開發(fā)了先進(jìn)的數(shù)字移動(dòng)電話系統(tǒng)( AdvancedMobile Phone Service, AMPS) ，這是第一種真正意義上的具有隨時(shí)隨地通信的大容量的蜂窩

8、移動(dòng)通信系統(tǒng)。其他工業(yè)化國(guó)家也相繼開發(fā)出蜂窩式公用移動(dòng)通信網(wǎng)。日本于1979年推出800MHz汽車電話系統(tǒng)(HAMTS ),在東京、大阪、神戶等地投入商用。前西德于1984年完成C網(wǎng)，頻段為450MHz。英國(guó)在1985年開發(fā)出全地址通信系統(tǒng)( Total Access Communication System, TACS) ，首先在倫敦投入使用，以后覆蓋了全國(guó)，頻段為900MHz 。法國(guó)開發(fā)出450 系統(tǒng)。加拿大推出 450MHz 移動(dòng)電話系統(tǒng)( Mobile Telephone System， MTS ) 。瑞典等北歐四國(guó)于 1980 年開發(fā)出 NMT-450 (Nordic Mobile

9、Telephone, NMT )移動(dòng)通信網(wǎng)，并投入使用，頻段為 450MHz 。這些系統(tǒng)都是雙工的基于頻分多址( Frequency Division Multiple Access, FDMA )的模擬制式系統(tǒng)，被稱為第一代蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)。這一階段的特點(diǎn)是蜂窩狀移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)成為實(shí)用系統(tǒng)，并在世界各地迅速發(fā)展。移動(dòng)通信大發(fā)展的原因，除了用戶要求迅猛增這一主要推動(dòng)力之外，還有技術(shù)進(jìn)展所提供的條件。首先，微電子技術(shù)在這一時(shí)期得到長(zhǎng)足發(fā)展，使得通信設(shè)備的小型化、微型化有了可能性，各種輕便電臺(tái)被不斷地推出。其次，提出并形成了移動(dòng)通信新體制。隨著用戶數(shù)量增加，大區(qū)制所能提供的容量很快飽和，這就必須

10、探索新體制。在這方面最重要的突破是貝爾實(shí)驗(yàn)室在20 世紀(jì) 70 年代提出的蜂窩網(wǎng)的概念。蜂窩網(wǎng)，即所謂小區(qū)制，由于實(shí)現(xiàn)了頻率再用，大大提高了系統(tǒng)容量?？梢哉f，蜂窩概念真正解決了公用移動(dòng)通信系統(tǒng)要求容量大與頻率資源有限的矛盾。第三方面進(jìn)展是隨著大規(guī)模集成電路的發(fā)展而出現(xiàn)的微處理器技術(shù)日趨成熟以及計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展，從而為大型通信網(wǎng)的管理與控制提供了技術(shù)手段的保證。第 5階段從 20世紀(jì) 80年代中期至20世紀(jì) 90年代后期。 20世紀(jì) 80年代中期，隨著日益增長(zhǎng)的業(yè)務(wù)需求，推出了數(shù)字移動(dòng)通信系統(tǒng)。第一個(gè)數(shù)字蜂窩標(biāo)準(zhǔn) GSM ( Globle Standard for Mobile Commun

11、ications ) 是 基 于 時(shí) 分 多 址(TDMA)方式，于1992年由歐洲提出。美國(guó)提出了兩個(gè)數(shù)字標(biāo)準(zhǔn)，分別為基于TDMA的IS-95和基于窄帶DS-CDMA的IS-95。日本第一個(gè)數(shù)字蜂窩系統(tǒng)是個(gè)人數(shù)字蜂窩(PDC)系統(tǒng),于1994年投入運(yùn)行。在這些數(shù)字移動(dòng)通信系統(tǒng)中，應(yīng)用最廣泛、影響最大的是采用 TDMA 技術(shù)的 GSM 系統(tǒng)和采用 CDMA 技術(shù)的 IS-95 系統(tǒng)。從此移動(dòng)通信跨入了第二代數(shù)字移動(dòng)通信系統(tǒng)。第 6 階段從 20 世紀(jì) 90 年代后期至今。 20 世紀(jì) 90 年代后期，移動(dòng)通信業(yè)務(wù)和移動(dòng)通信用戶呈高速增長(zhǎng)趨勢(shì)。隨著全球經(jīng)濟(jì)一體化和社會(huì)信息化的進(jìn)展，在移動(dòng)通信中多

12、媒體業(yè)務(wù)和 IP 業(yè)務(wù)的比例告訴增長(zhǎng)，這使得第二代通信系統(tǒng)在系統(tǒng)容量和業(yè)務(wù)種類上逐漸趨于飽和，很難滿足個(gè)人通信的要求。為了適應(yīng)用戶對(duì)不同業(yè)務(wù)，如會(huì)議、多媒體、數(shù)據(jù)接入、 Internet 等的要求，移動(dòng)通信的發(fā)展創(chuàng)造了技術(shù)條件。市場(chǎng)和技術(shù)的雙重驅(qū)動(dòng)，為第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。20 世紀(jì) 90 年代末開始時(shí)第三代( 3G )移動(dòng)通信技術(shù)發(fā)展和應(yīng)用階段。1999年 11月 5 日，在芬蘭赫爾辛基召開的 ITU GU8/1 第 18次會(huì)議上最終確定了 3 類共 5 種技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)作為第三代移動(dòng)通信的 基礎(chǔ) ， 其中 WCDMA 、COMA2000 和 TD-SCDMA 是 3G 的主流標(biāo)準(zhǔn)，

13、國(guó)際電信聯(lián)盟在2000年 5 月批準(zhǔn)了針對(duì) 3G 網(wǎng)絡(luò)的 IMT-2000 無線接口的5種技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。隨著信息社會(huì)對(duì)無線 Internet 業(yè)務(wù)需求的日益增長(zhǎng)，第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)2Mbit/s 的最高傳輸速率已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足需求，第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)正逐步采用各種速率增強(qiáng)型技術(shù)。 CDMA200lx 系統(tǒng)增強(qiáng)數(shù)據(jù)速率的下一個(gè)發(fā)展階段稱為CDMA2000lxEV ，其中 EV 是 Evolution (演進(jìn))的縮寫，意指在CDMA2000lx基礎(chǔ)上的演進(jìn)系統(tǒng)。新的系統(tǒng)不僅要和原有系統(tǒng)保持后向兼容，而且要能夠提 供更大的容量，更佳的性能，滿足高速分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)和語音業(yè)務(wù)的需求。CDMA2000lxEV 又

14、分為兩個(gè)階段： CDMA2000lxEV-DO 和 CDMA2000lxEV- DV 。 WCDMA 和 TD-SCDMA 系統(tǒng)增強(qiáng)數(shù)據(jù)速率技術(shù)為 HSDPA/HSUPA ， HSDPA/HSUPA統(tǒng)稱HSPA, HSPA+是在HSPA基礎(chǔ)上的演進(jìn)。3G無線系統(tǒng)高 速解決方案需要數(shù)據(jù)傳輸具有非對(duì)稱性、峰值速率高、激活時(shí)間短等特點(diǎn)，能 夠更加有效利用無線頻譜資源，增加系統(tǒng)的數(shù)據(jù)吞吐量。近年來，在傳統(tǒng)蜂窩移動(dòng)通信技術(shù)高速發(fā)展的同時(shí)，寬帶無線接入技術(shù)(移動(dòng)WiMAX )也開始提供移動(dòng)功能，試圖搶占移動(dòng)通信的部分市場(chǎng)。為了保證 3G 移動(dòng)通信的持續(xù)競(jìng)爭(zhēng)力，移動(dòng)通信業(yè)界提出了新的市場(chǎng)要求，要求進(jìn)一步加強(qiáng)

15、 3G 技術(shù)，提供更強(qiáng)大的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)能力，向用戶提供更好的服務(wù)，同時(shí)具有與其他技術(shù)進(jìn)行競(jìng)爭(zhēng)的實(shí)力。因此， 3GPP和3GPP2相應(yīng)啟動(dòng)了 3G技術(shù) 長(zhǎng)期演進(jìn)( Long Term Evolution, LTE )和空中接口演進(jìn)( Air Interface Evolution, AIE)。2007年2月，3GPP2鑒于新的標(biāo)準(zhǔn)與 CDMA2000lxEV-DO 有較大差別， 將新的空中接口標(biāo)準(zhǔn)命名為超移動(dòng)寬帶( Ultra Mobile Broadband, UMB ) ，并于 2007年 4 月正式頒布。2003 年后， WP8F 開始 E3G 和 B3G 頻率需求和候選頻段的工作，在 200

16、5 年10月18日結(jié)束的ITU-R WP8F第17次會(huì)議上，ITU給出了超3G技術(shù)的一 個(gè)正式 的名 稱 IMT-Advanced 。 按照 ITU 的定義 ： IMT-2000 技 術(shù)和 IMT- Advanced 技 術(shù) 擁 有 一 個(gè) 共 同 的 前 綴 “ IMT ” ， 表 示 移 動(dòng) 通 信 ； 當(dāng) 前 的 WCDMA ， CDMA-2000 ， TD-SCDMA 及其增強(qiáng)型技術(shù)統(tǒng)稱為 IMT-2000 技術(shù)； 未來新的空中接口技術(shù)，叫做IMT-Advanced 技術(shù)。根據(jù)國(guó)際電聯(lián)( ITU )的工作計(jì)劃，在2008 年年初將開始公布征集下一代通信技術(shù)IMT-Advanced 標(biāo)準(zhǔn)

17、，并開始對(duì)候選技術(shù)和系統(tǒng)作出評(píng)估，最終選定相關(guān)技術(shù)作為 4G 標(biāo)準(zhǔn)。1.1.2 （掌握）第二代移動(dòng)通信網(wǎng)GSM數(shù)字移動(dòng)通信系統(tǒng)是由歐洲主要電信運(yùn)營(yíng)者和制造廠家組成的標(biāo)準(zhǔn)化 委員會(huì)設(shè)計(jì)出來的，它是在蜂窩系統(tǒng)的基礎(chǔ)上發(fā)展而成。GSMK字移動(dòng)通信系統(tǒng)史源于歐洲。早在1982年，歐洲已有幾大模擬蜂窩移動(dòng)系統(tǒng)在運(yùn)營(yíng)，例如北歐多國(guó)的NMT（北歐移動(dòng)電話）和英國(guó)的 TACS（全接入通信系統(tǒng)），西歐其它各國(guó)也提供移動(dòng)業(yè)務(wù)。當(dāng)時(shí)這些系統(tǒng)是國(guó)內(nèi)系統(tǒng)，不 可能在國(guó)外使用。為了方便全歐洲統(tǒng)一使用移動(dòng)電話，需要一種公共的系統(tǒng)，1982年北歐國(guó)家向CEPT（歐洲郵電行政大會(huì)）提交了一份建議書，要求制定 900MHz頻段的

18、公共歐洲電信業(yè)務(wù)規(guī)范。在這次大會(huì)上就成立了一個(gè)在歐洲電信 標(biāo)準(zhǔn)學(xué)會(huì)（ETSI）技術(shù)委員會(huì)下的“移動(dòng)特別小組（ Group Special Mobile ） 簡(jiǎn)稱“GSM ,來制定有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)和建議書。1991年在歐洲開通了第一個(gè)系統(tǒng)，同時(shí) MoU組織為該系統(tǒng)設(shè)計(jì)和注冊(cè)了市 場(chǎng)商標(biāo)，將 GSM更名為“全球移動(dòng)通信系統(tǒng) （ Global System for Mobile Communications ） 。從此移動(dòng)通信的發(fā)展跨入了第二代數(shù)字移動(dòng)通信系統(tǒng)。同 年，移動(dòng)特別小組還完成了制定1800MHz頻段的公共歐洲電信業(yè)務(wù)的規(guī)范，名為DCS18008統(tǒng)。該系統(tǒng)與GSM90暝有同樣的基本功能特性，因而

19、該規(guī)范只占 GSMt議的很小一部分，僅將 GSM90的DCS180必問的差別加以描述，絕大部 分二者是通用的，GSM90和DCS180（M個(gè)系統(tǒng)均可通稱為 GSM（統(tǒng)。相比于第一代移動(dòng)通信系統(tǒng)，第二代移動(dòng)通信系統(tǒng)（20具有如下特點(diǎn)： 1） 業(yè)務(wù)范圍擴(kuò)大，除提供話音業(yè)務(wù)外還提供數(shù)據(jù)、圖像等多種非話業(yè)務(wù)。2） 抗干擾性強(qiáng)，通信的安全保密性好。3） 提高了網(wǎng)絡(luò)管理和控制的有效性和靈活性，易于實(shí)現(xiàn)國(guó)際漫游。4） 設(shè)備成本降低，可以提高系統(tǒng)容量。5） 頻譜利用率高，可以提高系統(tǒng)容量。一個(gè)完整的蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)主要由網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)（ Network Subsystem, NSS） 、基站子系統(tǒng)（Bass St

20、ation Subsystem, BSS ） 、網(wǎng)管系統(tǒng)（ NetworkManage System, NMS 和移動(dòng)臺(tái)（Mobile Station , MS 四大子系統(tǒng)組成。GSMI（統(tǒng)的典型結(jié)構(gòu)如圖所示。由圖可見，GSM系統(tǒng)由若干個(gè)子系統(tǒng)或功能實(shí)體組成。其中基站子系統(tǒng)（BSS在移動(dòng)臺(tái)（MS和網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)（NSS之間 提供和管理傳輸通路，特別是包括了MSt GSMR統(tǒng)的功能實(shí)體之間的無線接口管理。NSS必須管理通信業(yè)務(wù)，保證 MS與相關(guān)的公用通信網(wǎng)或與其他 MS之間 建立通信，也就是說 NSS不直接與MS互通，BSS也不直接與公用通信網(wǎng)互通。 MS BSS和NSS組成GSM系統(tǒng)的實(shí)體部分。網(wǎng)

21、管系統(tǒng)則提供給運(yùn)營(yíng)部門一種手 段來控制和維護(hù)這些實(shí)際運(yùn)行部分。移動(dòng)臺(tái)就是移動(dòng)客戶設(shè)備部分，即配有SIM 卡的終端設(shè)備，如手機(jī)登。它由兩部分組成，移動(dòng)終端（MS）和客戶識(shí)別卡（SIM）。移動(dòng)終端完成話音編碼、 信道編碼、信息加密、信息的調(diào)制和解調(diào)、信息發(fā)射和接收。 SIM 卡存有認(rèn)證 客戶身份所需的所有信息，并能執(zhí)行一些與安全保密有關(guān)的重要信息，以防止非法客戶進(jìn)入網(wǎng)路。SIM卡還存儲(chǔ)與網(wǎng)路和客戶有關(guān)的管理數(shù)據(jù)，只有插入 SIM 后移動(dòng)終端才能接入進(jìn)網(wǎng)（緊急呼叫除外），但SIM卡本身不是代金卡。卜面將著重介紹基站子系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)和網(wǎng)管系統(tǒng)這三部分。BTS:基站收發(fā)信機(jī)BSC:基站中心MS:移動(dòng)臺(tái)

22、OMC:操作維護(hù)中心MSC :移動(dòng)業(yè)務(wù)交換中心HLR:歸屬位置寄存器VLR :訪問位置寄存器AuC :鑒權(quán)中心ELR:設(shè)備識(shí)別寄存器PSTN:公共交換電話網(wǎng)ISDN :綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)PDN :公共數(shù)據(jù)網(wǎng)圖1-2 GSM系統(tǒng)結(jié)構(gòu)1、基站子系統(tǒng)基站子系統(tǒng)（BSS是在一定的無線覆蓋區(qū)中由移動(dòng)交換中心（ MSC控 制，與移動(dòng)臺(tái)（MS進(jìn)行通信的系統(tǒng)設(shè)備，它主要負(fù)責(zé)完成無線發(fā)送接收和無 線資源管理等功能。BSS功能實(shí)體可分為基站控制器（Base Station Controler, BSC ）和基站收發(fā)信臺(tái)（Base Transceiver Station , BTS ）。一 般情況下，基站子系統(tǒng)（BSS

23、）就是包含了 GShM字移動(dòng)通信系統(tǒng)中無線通信部分 的所有基礎(chǔ)設(shè)施，他一端通過無線接口直接與移動(dòng)臺(tái)實(shí)現(xiàn)通信連接，另一端又 連接到網(wǎng)絡(luò)端得交換機(jī)，為移動(dòng)臺(tái)（MS和交換子系統(tǒng)提供傳輸通路。GSMB范規(guī)定，一個(gè)基站子系統(tǒng)是指一個(gè) BSC以及由它所管轄的所有BTS基站控制器（BSC）:BSC也是具有基站控制器（BSC是基站收發(fā)臺(tái)和移動(dòng)交換中心之間的連接點(diǎn)，也為基站收發(fā)臺(tái)（BTS和移動(dòng)交換中心（MSC之間交換信息提供接口重要計(jì)算能力的小型交換機(jī)，它把局部網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)匯集后傳送到移動(dòng)交換中心 （ MSC）。一個(gè)基站控制器（BSC具有對(duì)一個(gè)或多個(gè) BTS進(jìn)行監(jiān)視和控制的功能，它主要負(fù)責(zé)無線網(wǎng)路資源的管理、小區(qū)配

24、置數(shù)據(jù)管理、功率控制、定位和切換等。BSC!過BTS和MS的遠(yuǎn)程命令對(duì)無線電接口進(jìn)行管理，主要有無線信道安 排和釋放、切換的安排。BSC通過脈沖編碼調(diào)制（PCM傳輸網(wǎng)向下連接一系列 BTS （一般可以管理多大十幾個(gè) BTS,向上連接移動(dòng)交換中心（MSC。BTS-BSC 鏈路是類似于綜合業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)網(wǎng)（ISDN）通道,即LAPD（Link Access Protocol on the D channel ）。一個(gè)BSC&它相應(yīng)的BTS看成是基站子系統(tǒng)（BSS。 基站收發(fā)信機(jī)（ BTS ）基站收發(fā)信機(jī)（BTS在網(wǎng)絡(luò)固定部分和無線部分之間提供中繼，移動(dòng)用戶 通過空中接口與BTS相連。它完全由BSC控制，

25、主要負(fù)責(zé)無線傳輸，完成無線 與有線的轉(zhuǎn)換、無線分集、無線信道加密、跳頻等功能。除此之外，還要完成必要的無線測(cè)試，以便檢測(cè)通信是否正常進(jìn)行。當(dāng)然檢測(cè)并不是由 BTS 直接進(jìn)行的，而是發(fā)送到BSC進(jìn)行。BSC最終與BSC一起管理著數(shù)據(jù)鏈路層，以便在移動(dòng)臺(tái)和基站子系統(tǒng)間交換信令，保證語音傳輸?shù)目煽啃裕ㄗ裱璂 信道鏈路接入?yún)f(xié)議LAPD） 。一個(gè)BTS 由無線收發(fā)信機(jī)及多塊用于無線電接口的信號(hào)處理模塊組成。在朝BSC側(cè)，BTS區(qū)分與移動(dòng)臺(tái)有關(guān)的話音和控制信令，并通過各自信道傳給BSC在朝MS側(cè)，BTS將信令和語音合在一個(gè)載波上。 BTS位置通常在小區(qū)中 心。BTS的發(fā)射功率決定小區(qū)的尺寸。一個(gè)典型的 B

26、TS通常具有1到24個(gè)收發(fā) 信機(jī)（TRX ,每個(gè)TRX代表一個(gè)單獨(dú)的RF信道。BTS最大容量典型值是16個(gè)載頻（實(shí)際上從未達(dá)到）。這就是說，它能夠同時(shí)支撐上百個(gè)通信。在農(nóng)村用戶比較分散的區(qū)域， BTS 可能減少到一個(gè)載頻，能支持7個(gè)同時(shí)通信的用戶手機(jī)。在城市等用戶密集區(qū)域，一般BTS有2到4個(gè)載頻，可支持14-28個(gè)用戶手機(jī)。每個(gè)BTS約覆蓋一平方千米的面積?；镜母鞣N配置與應(yīng)用有關(guān)，一些基站是在野外使用，必須考慮到環(huán)境和機(jī)械強(qiáng)度，如一年的天氣變化等等。另一些是在室內(nèi)使用的，審美更為重要。室內(nèi)使用的一個(gè)重要因數(shù)是尺寸要小?；究稍O(shè)置成扇形或全向。一個(gè) BTS可控制一個(gè)扇區(qū)或多個(gè)扇區(qū)。另外需要的

27、設(shè)備有供電系統(tǒng)及一旦掉電用的后備電源。2、交換子系統(tǒng)交換子系統(tǒng)（NSS主要完成交換功能和客戶數(shù)據(jù)與移動(dòng)性管理、安全性管理所需的數(shù)據(jù)庫(kù)功能。 NSS 由一系列功能實(shí)體如移動(dòng)業(yè)務(wù)交換中心（MSC） 、訪問位置寄存器（VLR） 、歸屬位置寄存器（HLR） 、設(shè)備識(shí)別寄存器（EIR） 、鑒權(quán)中心（AUC等所構(gòu)成，各功能實(shí)體介紹如下： 移動(dòng)交換中心（MSC） ：移動(dòng)交換中心（Mobile Service Switching Centre , MS。是 GSM系統(tǒng)的 核心，是對(duì)位于它所覆蓋區(qū)域中的移動(dòng)臺(tái)進(jìn)行控制和完成話路交換的功能實(shí)體，也是移動(dòng)通信系統(tǒng)與其它公用通信網(wǎng)之間的接口。它主要由交換機(jī)及支持呼叫建

28、立所需的幾個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)組成。它提供最基本的交換功能，完成移動(dòng)用戶尋呼接入、信道分配、呼叫接續(xù)、話務(wù)量控制、計(jì)費(fèi)、基站管理等功能，還完成BSS MSC之間的切換和輔助性的無線資源管理、移動(dòng)性管理等，并提供面向其 他功能實(shí)體和通信網(wǎng)的接口功能。它還是GSMR和PSTNfc間的接口。MSCI成由MS頃責(zé)區(qū)域的移動(dòng)用戶所有的交換和信令功能。一個(gè)MSCT以連接數(shù)個(gè) BSC除了支持BSC之外,MSC還處理BSC/MS吶部 的切換及相互之間的呼叫，它通常是一臺(tái)相當(dāng)大的交換機(jī)。數(shù)字移動(dòng)通信系統(tǒng)與其他網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)時(shí)，通過入口MSC即GMSC GatewayMSC, GMS配其他網(wǎng)絡(luò)呼叫移動(dòng)用戶進(jìn)入數(shù)字移動(dòng)通信系統(tǒng)的入口

29、點(diǎn)。GMS0有從HLR得到用戶當(dāng)前位置信息的功能，也具有根據(jù)查詢得到的信息選擇到移 動(dòng)用戶路由的功能。GMSCI有與固定網(wǎng)和其他NSS實(shí)體互通的接口，及我們通 常所說的關(guān)口局。 歸屬位置寄存器(HLR)：歸屬位置寄存器( Home Location Register, HLR )是一個(gè)靜態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)，是GSM8統(tǒng)的中央數(shù)據(jù)庫(kù)，用來儲(chǔ)存本地用戶的數(shù)據(jù)信息。另一方面，HLR也是一個(gè)定位數(shù)據(jù)庫(kù)，它為每一個(gè)用戶存儲(chǔ)著訪問位置寄存器( Visitor Location Register, VLR )的數(shù)據(jù)，甚至用戶在接入外國(guó)PLMN網(wǎng)時(shí)的有關(guān)數(shù)據(jù)。這種定位是通過跨網(wǎng)手機(jī)發(fā)射的信息來實(shí)現(xiàn)的。每個(gè)移動(dòng)用戶都應(yīng)在

30、其歸屬位置寄存器(HLR注冊(cè)登記。從邏輯上講，每個(gè)移動(dòng)網(wǎng)有一個(gè) HLR HLR所存儲(chǔ)的用戶信息分為兩類：一類是一些永久性的信息，例如用戶類別，業(yè)務(wù)限制 , 電信業(yè)務(wù)，承載業(yè)務(wù)，補(bǔ)充業(yè)務(wù)，用戶的 IMSI 碼，以及用戶的保密參數(shù)等。另一類是有關(guān)用戶當(dāng)前位置的臨時(shí)性信息，例如移動(dòng)臺(tái)漫游號(hào)碼( MSRN等，用于建立至移動(dòng)臺(tái)的呼叫路 由。存儲(chǔ)在HLR的數(shù)據(jù)由授權(quán)維護(hù)人員設(shè)置。(1) 用戶數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)HLR必須存儲(chǔ)其歸屬用戶的有關(guān)數(shù)據(jù)。HLR還必須存儲(chǔ)由運(yùn)營(yíng)者選擇的不同 用戶提供的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，并能隨著業(yè)務(wù)的發(fā)展，增改相應(yīng)存儲(chǔ)內(nèi)容。(2) 用戶數(shù)據(jù)的檢索任何時(shí)候當(dāng)VLR請(qǐng)求(例如登記時(shí))HLR應(yīng)能依據(jù)要求向V

31、LR提供有關(guān)的用戶數(shù)據(jù)。當(dāng)某些用戶數(shù)據(jù)有變化時(shí)(例如簽約的變化，服務(wù)項(xiàng)目清單的變化)，HLR要能夠?qū)⑦@些數(shù)據(jù)信息通知VLR(3) 提供移動(dòng)臺(tái)漫游號(hào)碼(MSR)NMSRN是在MS進(jìn)行位置更新時(shí)，由當(dāng)?shù)氐?VLR負(fù)責(zé)產(chǎn)生。MS被叫時(shí)，HLR 應(yīng)能根據(jù)GMSC關(guān)口 MSC或始發(fā)MSC勺請(qǐng)求，將MSRNg往請(qǐng)求的MSC請(qǐng)求 的MSCA而彳4到MS目前所在的MSCF口 LA區(qū)域。(4) 鑒權(quán)HLR 應(yīng)能支持用戶的鑒權(quán)操作。(5) 登記HLR應(yīng)能配合VLR完成登記功能和向前一個(gè)VLR發(fā)起取消登記功能。(6) 移動(dòng)臺(tái)去話當(dāng)HLR接收到VLR發(fā)來的移動(dòng)臺(tái)去話通知后，HLR應(yīng)能設(shè)置此移動(dòng)臺(tái)為去 話狀態(tài)。(7)H

32、LR 的恢復(fù)應(yīng)能周期性拷貝HLR 中的數(shù)據(jù)(一般在24 小時(shí)內(nèi)) ，拷貝可存儲(chǔ)在磁盤或磁帶中。當(dāng)HLR重新啟動(dòng)后，在前一次拷貝的基礎(chǔ)上，執(zhí)行 HLR恢復(fù)程序，盡 量得到正確的移動(dòng)用戶位置與補(bǔ)充業(yè)務(wù)有關(guān)的信息。為避免錯(cuò)誤數(shù)據(jù)的擴(kuò)散，HLR應(yīng)通知相關(guān)的VLR使VLR刪除與HLR有關(guān)的數(shù)據(jù)，同時(shí)HLR應(yīng)能夠撤消 MS的登記，等待MS的重新登記。配置HLR可以是獨(dú)立的，也可以是內(nèi)置的。前者，一臺(tái)HLR能管理幾十萬用戶，它本身就是一臺(tái)專用設(shè)備。后者被裝配在MSC中，用戶數(shù)據(jù)也存儲(chǔ)在MSC中，在存取時(shí)享有優(yōu)先權(quán)，信令的交換也降至最低限度。不管上述哪種情 況，都給每一用戶接有單一的HLR以便獨(dú)立提供某用戶對(duì)

33、定位的需要，使網(wǎng)絡(luò)從MSISDNt碼或IMSI身份碼來檢索HLR 訪問位置寄存器（VLR）：訪問位置寄存器（ Vistor Location Register, VLR ）是一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)，存儲(chǔ)著本地區(qū)動(dòng)態(tài)用戶的數(shù)據(jù)，例如客戶的號(hào)碼，所處位置區(qū)域的識(shí)別，向客戶提供的服務(wù)等參數(shù)。VLR通常為一個(gè) MSC控制區(qū)服務(wù)，也可以為幾個(gè)相鄰的MSC控制區(qū)服務(wù)，但一般來說，VLR都只與一個(gè)MSG目連。VLR存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)與HLR的數(shù)據(jù)相似，永久性數(shù)據(jù)與 HLR中的相同，臨時(shí)性數(shù) 據(jù)略有所不同，但是它僅存儲(chǔ)在搜索區(qū)內(nèi)的移動(dòng)用戶數(shù)據(jù)，可以看成分布的HLR 新加了臨時(shí)移動(dòng)用戶身份（ Temporary Mobile Su

34、bscriber Identity, TMSDo VLR具有的定位信息比HLR更確切。當(dāng)漫游用戶進(jìn)入某個(gè) MSCE域時(shí)， 必須向該MSCJ目關(guān)的VLR登記，并被分配一個(gè)移動(dòng)用戶漫游號(hào)（MSRN,在VLR 中建立該用戶的有關(guān)信息，其中包括臨時(shí)移動(dòng)用戶識(shí)別碼（TMSI） 、移動(dòng)用戶漫游號(hào)（MSRN所在位置區(qū)的標(biāo)志以及向用戶提供的服務(wù)等參數(shù)，這些信息是從 相應(yīng)的HLR中傳遞過來。MSC在處理入網(wǎng)出網(wǎng)呼叫時(shí)需要查詢VLR中的有關(guān)信息。一個(gè)VLR可以負(fù)責(zé)一個(gè)或若干個(gè) MSCE域。(1) 用戶數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)VLR 必須存儲(chǔ)其歸屬用戶的有關(guān)數(shù)據(jù)。 VLR 還必須存儲(chǔ)由運(yùn)營(yíng)者選擇的不 同用戶提供的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，并能隨

35、著業(yè)務(wù)的發(fā)展，增改相應(yīng)存儲(chǔ)內(nèi)容。(2) 用戶數(shù)據(jù)的檢索當(dāng)呼叫建立時(shí)，根據(jù) MSC勺請(qǐng)求，VLR應(yīng)能夠依據(jù)TMSI, MSRN MSO供用戶的信息。通常在移動(dòng)臺(tái)呼叫時(shí)，依據(jù) TMSI;移動(dòng)臺(tái)被叫時(shí)，依據(jù)MSRN(3) 登記當(dāng)移動(dòng)用戶出現(xiàn)在一個(gè)新的位置區(qū)域或從移動(dòng)臺(tái)收到登記、呼叫建立、補(bǔ)充業(yè)務(wù)操作消息后，若需要?jiǎng)t應(yīng)能向HLR發(fā)出登記通知。VLR應(yīng)能完成登記、取消登記的功能，并能向HLR檢索用戶的信息。根據(jù)HLR的請(qǐng)求或當(dāng)用戶在24 小時(shí)內(nèi)沒有在MSC/VLFK域中出現(xiàn)時(shí)，VLR應(yīng)能刪除該用戶的有關(guān)信息。(4) 移動(dòng)臺(tái)去話當(dāng)VLR收至U MSC發(fā)來的移動(dòng)臺(tái)去話通知后，VLR應(yīng)能刪除此用戶的數(shù)據(jù)， 并

36、能通知相應(yīng)的HLR。(5) 鑒權(quán)VLR 應(yīng)能向鑒權(quán)中心(Au。索取并存儲(chǔ)鑒權(quán)參數(shù)。VLR通過MSC5求移動(dòng) 臺(tái)進(jìn)行鑒權(quán)，并比較從移動(dòng)臺(tái)返回的和自己存儲(chǔ)的鑒權(quán)參數(shù)。當(dāng)比較不一致時(shí)，拒絕移動(dòng)臺(tái)的業(yè)務(wù)請(qǐng)求，同時(shí)予以告警。(6) 提供 MSRN當(dāng)MS在位置更新時(shí)，當(dāng)?shù)氐?VLR應(yīng)能夠根據(jù) HLR請(qǐng)求，要求 MSC分配 MSRN并將MSR版往請(qǐng)求的HLR即支才I每次MSM呼時(shí)進(jìn)行的MSR附配。(7)VLR 的恢復(fù)當(dāng)VLR發(fā)生數(shù)據(jù)錯(cuò)誤時(shí)，VLR應(yīng)能夠通知相應(yīng)的 HLR刪除與其相應(yīng)的數(shù) 據(jù)。在VLR和MSC之間，規(guī)范所提出的設(shè)備上的差別很少引起人們的注意。通 常情況下，制造商把 VLR與MSCi成到一起，這

37、樣可以盡量避免 MSCW VLR之 間頻繁傳遞信令所帶來的接續(xù)時(shí)間。MSC/VLR可共同管理十萬以上的用戶，每 用戶平均話務(wù)量約為 0.025Erl 。 鑒權(quán)中心（AuC）：鑒權(quán)中心（ Authentication Centre, AuC ）是用于產(chǎn)生為確定移動(dòng)客戶的身份和對(duì)呼叫保密所需鑒權(quán)、加密的三個(gè)參數(shù)（隨機(jī)號(hào)碼 RAND符合響應(yīng)SRES密鑰Kc）的功能實(shí)體。AuC對(duì)任何試圖入網(wǎng)的用戶進(jìn)行身份認(rèn)證，只有合法用戶才能接入網(wǎng)中并得到服務(wù)。它給每一個(gè)在相關(guān)HLR登記的移動(dòng)用戶安排了一個(gè)識(shí)別字, 該識(shí)別字用來產(chǎn)生用于鑒別移動(dòng)用戶身份的數(shù)據(jù)及用來產(chǎn)生用于對(duì)移動(dòng)臺(tái)與網(wǎng)絡(luò)之間無線信道加密的另一個(gè)密鑰。

38、AuC 是一個(gè)受嚴(yán)格保護(hù)的數(shù)據(jù)庫(kù)，它屬于HLR的一個(gè)功能單元部分，與 HLR一同集成在一個(gè)設(shè)備中。然而，從功能角度而言，他們不是一個(gè)子系統(tǒng)。 設(shè)備識(shí)別寄存器（ EIR）：設(shè)備識(shí)別寄存器（ Equipment Identification Register , EIR ）是存儲(chǔ)有關(guān)移動(dòng)臺(tái)設(shè)備參數(shù)的 數(shù)據(jù)庫(kù) 。 它存儲(chǔ) 著 移動(dòng)設(shè)備 的國(guó)際 移動(dòng)設(shè)備識(shí) 別碼（IMEI） ，通過檢查白名單、黑名單或灰名單這3 種表格，在這些表格中分別列出了準(zhǔn)許使用的、出現(xiàn)故障需監(jiān)視的、失竊不準(zhǔn)使用的移動(dòng)設(shè)備的 IMEI 識(shí)別碼，使得運(yùn)營(yíng)部門對(duì)于不管是失竊還是由于技術(shù)故障或誤操作而危及網(wǎng)絡(luò)正常運(yùn)行的MS設(shè)備，都能采用

39、即時(shí)的防范措施，以確保網(wǎng)絡(luò)所使用的移動(dòng)設(shè)備的唯一性和安全性。3、網(wǎng)管系統(tǒng)網(wǎng)管系統(tǒng)即通常所說的操作與維護(hù)子系統(tǒng)（ 0SS）, 操作與維護(hù)子系統(tǒng)是操作人員與系統(tǒng)設(shè)備之間的中介，它實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的集中操作與維護(hù)，完成包括移動(dòng)用戶管理、移動(dòng)設(shè)備管理及網(wǎng)絡(luò)操作維護(hù)等功能。它的一側(cè)與設(shè)備相連， （但并不包括BTSS因?yàn)樵贕SM支術(shù)規(guī)范中明確提出，對(duì) BTS的操作維護(hù)是經(jīng)過 BSC 進(jìn)行管理） ，另一側(cè)是作為人機(jī)接口的計(jì)算機(jī)工作站。1） 網(wǎng)絡(luò)管理網(wǎng)絡(luò)管理（Network Management）包括所有的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行和功能的管理，它存儲(chǔ)與控制運(yùn)行管理和資源使用，從而為用戶提供一定質(zhì)量水平的服務(wù)。具體管理功能如下。 商

40、務(wù)管理（用戶登記、終端、賬單、統(tǒng)計(jì)等） 。 安全管理（非法入侵檢測(cè)、授權(quán)等級(jí)等） 。 運(yùn)營(yíng)和性能管理（通話質(zhì)量和話務(wù)質(zhì)量監(jiān)測(cè)、網(wǎng)絡(luò)承載的變化、維護(hù)移動(dòng)監(jiān)測(cè)等） 。 系統(tǒng)控制（軟件水平、新設(shè)備和新功能的引入等） 維護(hù)（故障檢測(cè)、設(shè)備測(cè)試等） 。GSM網(wǎng)的管理系統(tǒng)近似于電信網(wǎng)管（Telecommnications ManagementNetwork, TMN ）概念，其目標(biāo)是合理組織運(yùn)行和維護(hù)，規(guī)定有效的技術(shù)條件以及服務(wù)質(zhì)量。在M.30建議中，TMN既念已通過ITU規(guī)范化。2）網(wǎng)管TMN吉構(gòu)最初，通信網(wǎng)的管理是在每個(gè)設(shè)備上獨(dú)立實(shí)現(xiàn)的，主機(jī)與終端都是簡(jiǎn)單直連，其功能與主機(jī)的結(jié)構(gòu)密切相關(guān)。這種管理平臺(tái)

41、在GSM網(wǎng)中也是可行的。但是，此時(shí)終端不再僅僅是固定的，而且可以間接地通過數(shù)據(jù)網(wǎng)（例如 X.25 網(wǎng)）接向主機(jī)。當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜性必然導(dǎo)致出現(xiàn)復(fù)雜的管理網(wǎng)絡(luò)，這些管理網(wǎng)絡(luò)描述被管理網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài)、設(shè)備圖形、承載等。由于管理應(yīng)是獨(dú)立于設(shè)備的，在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備（BTS BSC MSC HLR）和操作體統(tǒng)間必須有集成媒體設(shè)備，目的是用標(biāo)TMN如圖所準(zhǔn)的形式來描述網(wǎng)絡(luò)的不同的單元，并且通過標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議與操作系統(tǒng)繪畫。通過媒體設(shè)備所組織的操作系統(tǒng)、通信網(wǎng)和傳輸系統(tǒng)的管理網(wǎng)絡(luò)，即 示。3） OMC和 NMC在GSM網(wǎng)絡(luò)中所用的設(shè)備是多種多樣的，主設(shè)備收發(fā)信機(jī)、交換機(jī)和數(shù)據(jù)庫(kù)的供貨商也很多，它們推薦相應(yīng)的結(jié)構(gòu)和等級(jí)。GSM

42、規(guī)范（GSM 12.00）推薦了以下兩種平臺(tái)： OMC (Operation and Maintenance Center ),操作維護(hù)中心NM NMC (Network manage Center),網(wǎng)絡(luò)管理中心這些專門用于操作維護(hù)的設(shè)備被稱為操作維護(hù)中心 OMC GSM（統(tǒng)的每個(gè)組 成部分都可以以通過特有的網(wǎng)絡(luò)連接至 OMC從而實(shí)現(xiàn)集中維護(hù)。OM（fe兩個(gè)功 能單元構(gòu)成。OMC-作操作維護(hù)中心一系統(tǒng)部分）用于 MSC HLR VLR等交換子 系統(tǒng)各功能單元的維護(hù)與操作。OMC-作操作維護(hù)中心一無線部分）用于實(shí)現(xiàn)整 個(gè)BSS系統(tǒng)的操作與維護(hù)，它一般是通過 SUN工作立在BSS上的應(yīng)用來實(shí)現(xiàn)。

43、OM（&可以作為進(jìn)入更高一層管理網(wǎng)絡(luò)的關(guān)口設(shè)備網(wǎng)絡(luò)管理中心（NMC是一個(gè)用于管理網(wǎng)絡(luò)資源，如 MSC位置注冊(cè)和基站等 的運(yùn)轉(zhuǎn)中心。進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)配置管理與用戶管理、日常運(yùn)行數(shù)據(jù)的收集與統(tǒng)計(jì)、路 由選擇管理、網(wǎng)路監(jiān)測(cè)、故障告警與網(wǎng)路狀態(tài)顯示、根據(jù)交換機(jī)提供的計(jì)費(fèi)信 息完成計(jì)費(fèi)管理等。NMC通過一個(gè)控制中心對(duì)全網(wǎng)進(jìn)行管理，而OMCS管本地設(shè)備。例如，多個(gè)OMCS管不同地區(qū)的BSCffi BTS群，另外一些OM斑將監(jiān)管MSCK VLR例 外事件也被傳送到 OMC由它進(jìn)行篩選處理。大量的事件則被送至 NMC OMG口 NM2間的界線還未確定，在規(guī)范中管理功能仍包含兩者的功能。NMCd!殳對(duì)應(yīng)于TMNFF發(fā)系

44、統(tǒng)和各種OM賀障媒體功能。4、GSM的接口：無線接口、Abis接口、A接口、Asub接口GSM系統(tǒng)的接口有無線接口（ Um接口）、Abis接口、A接口、Asub接口 等，如圖所示，其中Um接口、Abis接口、A接口為主要接口，這三個(gè)幾口標(biāo)準(zhǔn) 使得電信運(yùn)營(yíng)部門能夠把不同設(shè)備納入同一個(gè)GSM5：字通信網(wǎng)中。圖1-4 GSM接口結(jié)構(gòu)圖1）無線接口（Um）無線接口（ Um接口）定義為移動(dòng)臺(tái)與基站收發(fā)信機(jī)（BTS之間的通信接 口，用于移動(dòng)臺(tái)與GSMR統(tǒng)的固定部分之間的互通，物理鏈路是無線鏈路。此 接口傳遞的信息主要包括無線資源管理、移動(dòng)性管理和接續(xù)管理等。物理層采用無線射頻接口和GMSKI制方式，空中接

45、口數(shù)字速率為270.883kbit/s ,物理 信道為TDMA1F道，并通過各種邏輯信道完成消息的傳送。ums口鏈路層采用LAPDm吉才Um接口層的信號(hào)層3需要實(shí)現(xiàn)CM MM RR三個(gè)層的功能。（ 2） Abit 接口Abit接口定義了基站子系統(tǒng)（BSS中基站才制器（BSC和基站收發(fā)信機(jī) （BTS之間的通信標(biāo)準(zhǔn)，用于遠(yuǎn)端互連方式。Abit接口物理層采用標(biāo)準(zhǔn)的2.048Mbit/s PCM數(shù)字鏈路，符合CCITT G.70則準(zhǔn)；數(shù)據(jù)鏈路層采用LAP選 路協(xié)議。此接口支持所有向用戶提供的服務(wù)，并支持對(duì)BTS無線設(shè)備的控制和無線頻率的分配。Abit接口的信號(hào)層三為BTS管理功能，BTS管理的對(duì)象分為

46、四類：無線鏈路層管理（RLM） ，專用信道管理（DCM） ，控制信道管理（CCM） ，收發(fā)信機(jī)管理（TRXM。RLM責(zé)無線通路數(shù)據(jù)鏈路層的建立和釋放以及透明消息的轉(zhuǎn)發(fā)。DCMft責(zé)無線業(yè)務(wù)信道和控制信息的激活、釋放、性能參數(shù)和操作方式控制以及測(cè)量報(bào)告等。CCM5責(zé)不透明消息轉(zhuǎn)發(fā)及公共控制信道的負(fù)荷控制。TRXMft責(zé)收發(fā)信機(jī)流量控制和狀態(tài)報(bào)告等。Abit的最上層是透明傳送移動(dòng)用戶和移動(dòng)業(yè)務(wù)交換中心（ MSC之間的CM 和MMB息。（ 3） A 接口A接口定義為網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)（NSS與基站子系統(tǒng)（BSS之間的通信接口。從系統(tǒng)上來講，就是移動(dòng)業(yè)務(wù)交換中心（MSC與基站控制中心（BSC之間的接口。物理鏈

47、路采用標(biāo)準(zhǔn)的 2.048Mbit/s 的數(shù)字傳輸鏈路實(shí)現(xiàn)。此接口傳遞的消息包括移動(dòng)臺(tái)管理、基站管理、移動(dòng)性管理、接續(xù)管理等。A 接口采用7號(hào)信令做為消息傳送協(xié)議，嚴(yán)格的說有四層：物理層（MTP-1， 64kbit/s 鏈路） ，鏈路層（MTP-2,網(wǎng)絡(luò)層（MTP-3+SC。P和應(yīng)用層（CM MM BSSMAAP如圖所示。 但 A 接口只使用到及其有限的網(wǎng)絡(luò)層功能，所以我們也可以認(rèn)為它有三層，應(yīng)用層作為信令的第三層。MTP2/3+SCCP為第二層，負(fù)責(zé)消息的可靠傳送。A 接口的應(yīng)用層位于基站子系統(tǒng)應(yīng)用部分。它由兩部分構(gòu)成：直接傳遞應(yīng)用部分（DTAP,基站子系統(tǒng)應(yīng)用管理部分（BSSMAP）,它們表

48、示GSMfc A接口 上的特定用戶層信令協(xié)議。為了識(shí)別消息是 DTAF是BSSMAP中間還加了一 個(gè)功能分配子層，用來做消息的分配。 BSSMAPBSSMA包含了 BS5口 MS&間傳遞的且實(shí)際由BSC處理的所有消息。一般 包括了 RR肖息和控制任務(wù)的消息。 DTAPDTAP&含了 NS用口 MS間的CMf口 MM勺所有的消息。BSS則透明白傳送CM 和MM勺消息，彳證了層3各子層協(xié)議在各接口之間的互通。（ 4） Asub 接口TRAU用來進(jìn)行速率適配和碼型轉(zhuǎn)換的單元，它與BSa口 MSG目連接。位于TRAUf口 MS2間的接口就是 A接口，而Asub接口就是位于TRAUt BSC之間 的接口

49、，在該接口上有話音和控制信道。在 Asub接口上采用子復(fù)用話音信道的 方式，以及4路14Kb/s的信道合并到1路64Kb/s的信道上。Asub接口采用了標(biāo) 準(zhǔn)的2Mb/s的PCM輸方式。1.1.3 （掌握）第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)1、第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)第三代移動(dòng)通信標(biāo)準(zhǔn)中的主要技術(shù)使得第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)產(chǎn)生天翻地覆的變化，其原因在于第三代移動(dòng)通信中所采用的多種高新技術(shù)，這些高新技術(shù) 是第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)的精髓，也是制訂第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)，了 解這些技術(shù)便于熟悉和掌握第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)的基本內(nèi)容。下面我們就專門 介紹幾項(xiàng)應(yīng)用于第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)中的技術(shù)。（1） TD-SCDMA術(shù)T

50、D-SCDMA中國(guó)唯一提交的關(guān)于第三代移動(dòng)通信的標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)，它使用了第 二代和第三代移動(dòng)通信中的所有接入技術(shù)，包括TDMACDMAO SDMA其中最關(guān)鍵的創(chuàng)新部分是 SDMA SDMAM以在時(shí)域/頻域之外用來增加容量和改善性 能， SDMA 的關(guān)鍵技術(shù)就是利用多天線對(duì)空間參數(shù)進(jìn)行估計(jì)，對(duì)下行鏈路的信 號(hào)進(jìn)行空間合成。另外，將 CDMAt SDMAfc術(shù)結(jié)合起來也起到了相互補(bǔ)充的作 用，尤其是當(dāng)幾個(gè)移動(dòng)用戶靠得很近并使得SDMA5法分出時(shí)，CDM剛可以很輕松地起到分離作用了，而SDMA$：身又可以使相互干擾的CDMAffl戶降至最小。SDMAK術(shù)的另一重要作用是可以大致估算出每個(gè)用戶的距離和方位，

51、可應(yīng) 用于第三代移動(dòng)通信用戶的定位，并能為越區(qū)切換提供參考信息?？偟膩碇v，TD-SCDMA價(jià)格便宜、容量較高和性能優(yōu)良等諸多優(yōu)點(diǎn)。（ 2）智能天線技術(shù)智能天線技術(shù)是中國(guó)標(biāo)準(zhǔn) TD-SDMA的重要技術(shù)之一，是基于自適應(yīng)天線 原理的一種適合于第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)的新技術(shù)。它結(jié)合了自適應(yīng)天線技術(shù)的 優(yōu)點(diǎn)，利用天線陣列的波束匯成和指向，產(chǎn)生多個(gè)獨(dú)立的波束，可以自適應(yīng)地 調(diào)整其方向圖以跟蹤信號(hào)的變化，同時(shí)可對(duì)干擾方向調(diào)零以減少甚至抵消干擾信號(hào)，增加系統(tǒng)的容量和頻譜效率。智能天線的特點(diǎn)是能夠以較低的代價(jià)換得天線覆蓋范圍、系統(tǒng)容量、業(yè)務(wù)質(zhì)量、抗阻塞和抗掉話等性能的提高。智能天線在干擾和噪聲環(huán)境下，通過其自身的

52、反饋控制系統(tǒng)改變輻射單元的輻射方向圖、頻率響應(yīng)及其他參數(shù)，使接收機(jī)輸出端有最大的信噪比。（3） WA股術(shù)WA（P Wireless Application Protocol，無線應(yīng)用協(xié)議）已經(jīng)成為數(shù)字移動(dòng)電話和其他無線終端上無線信息和電話服務(wù)的實(shí)際世界標(biāo)準(zhǔn)。WAP可提供相關(guān)服務(wù)和信息，提供其他用戶進(jìn)行連接時(shí)的安全、迅速、靈敏和在線的交互方式。WAP主留在因特網(wǎng)上的TCP/IP環(huán)境和蜂窩傳輸環(huán)境之間，但是獨(dú)立于所使 用的傳輸機(jī)制，可用于通過移動(dòng)電話或其他無線終端來訪問和顯示多種形式的無線信息。WA覬范既利用了現(xiàn)有技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)中適應(yīng)于無線通信環(huán)境的部分，又 在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了新的擴(kuò)展。由于WA啦術(shù)位于G

53、SMR絡(luò)和因特網(wǎng)之間，一端連接現(xiàn)有的GSMR絡(luò)，一端連接因特網(wǎng)。因此，只要用戶具有支持WAP協(xié)議的媒體電話，就可以進(jìn)入互聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)一體化的信息傳送。而廠商使用該協(xié)議，則可以開發(fā)出無線接 口獨(dú)立 、 設(shè)備獨(dú) 立 和完全可 以交互 操作的手持設(shè)備Internet接入方案，從而使得廠商的 WAPJ案能最大限度地利用用戶對(duì) WebK 務(wù)器、WeWF發(fā)工具、We斕程和Weg用的既有投資，保護(hù)用戶現(xiàn)有利益。同 時(shí)也解決了無線環(huán)境所帶來的有關(guān)新問題。目前，全球各大移動(dòng)電話制造商，包括諾基亞、愛立信、摩托羅拉和阿爾卡特在內(nèi)，都已保證提供支持WAP的無線設(shè)備。（ 4）快速無線IP 技術(shù)快速無線 IP （Wire

54、less IP ，無線互聯(lián)網(wǎng)）技術(shù)將是未來移動(dòng)通信發(fā)展的重點(diǎn)，寬頻帶多媒體業(yè)務(wù)是最終用戶的基本要求。根據(jù)ITM-2000 的基本要求，第 三代移動(dòng) 通信系 統(tǒng)可 以提供較 高 的 傳輸速度 （ 本地 區(qū) 2Mb/s， 移動(dòng)144Kb/s）。現(xiàn)代的移動(dòng)設(shè)備越來越多了（手機(jī)、筆記本電腦、 PDA等），剩下的好像就是網(wǎng)絡(luò)是否可以移動(dòng)，無線IP 技術(shù)與第三代移動(dòng)通信技術(shù)結(jié)合將會(huì)實(shí)現(xiàn)這個(gè)愿望。由于無線IP 主機(jī)在通信期間需要在網(wǎng)絡(luò)上移動(dòng)，其IP 地址就有可能經(jīng)常變化，傳統(tǒng)的有線IP 技術(shù)將導(dǎo)致通信中斷，但第三代移動(dòng)通信技術(shù)因?yàn)槔昧朔涓C移動(dòng)電話呼叫原理，完全可以使移動(dòng)節(jié)點(diǎn)采用并保持固定不變的 IP地址，

55、一次登錄即可實(shí)現(xiàn)在任意位置上或在移動(dòng)中保持與IP 主機(jī)的單一鏈路層連接，完成移動(dòng)中的數(shù)據(jù)通信。（ 5）軟件無線電技術(shù)在不同工作頻率、不同調(diào)制方式、不同多址方式等多種標(biāo)準(zhǔn)共存的第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)中，軟件無線電技術(shù)是一種最有希望解決這些問題的技術(shù)之一。軟件無線電技術(shù)可將模擬信號(hào)的數(shù)字化過程盡可能地接近天線，即將AD轉(zhuǎn)換器盡量靠近 RF 射頻前端，利用 DSP 的強(qiáng)大處理能力和軟件的靈活性實(shí)現(xiàn)信道分離、調(diào)制解調(diào)、信道編碼譯碼等工作，從而可為第二代移動(dòng)通信系統(tǒng)向第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)的平滑過渡提供一個(gè)良好的無縫解決方案。 第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)需要很多關(guān)鍵性技術(shù)，軟件無線電技術(shù)基于同一硬件平臺(tái)，通過加載不同的

56、軟件，就可以獲得不同的業(yè)務(wù)特性，這對(duì)于系統(tǒng)升級(jí)、網(wǎng)絡(luò)平滑過渡、多頻多模的運(yùn)行情況來講，相對(duì)簡(jiǎn)單容易、成本低廉，因此對(duì)于第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)的多模式、多頻段、多速率、多業(yè)務(wù)、多環(huán)境的特殊要求特別重要，所以在未來移動(dòng)通信應(yīng)用中有著廣泛的應(yīng)用意義，不僅可改變傳統(tǒng)觀念，還將為移動(dòng)通信的軟件化、智能化、通用化、個(gè)人化和兼容性帶來深遠(yuǎn)影響。（ 6）多載波技術(shù)多載波MC-CDM是第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)中使用的一種新技術(shù)。多載波 CDMA技術(shù)早在1993年的PIMRC會(huì)議上就被提出來了。目前，多載波CDM肝為一種有著良好應(yīng)用前景的技術(shù)，已吸引了許多公司對(duì)此進(jìn)行深入研究。多載波CDMA技術(shù)的研究?jī)?nèi)容大致有兩類：一是用給定擴(kuò)頻碼來擴(kuò)展原始數(shù)據(jù)，再用每個(gè)碼片來調(diào)制不同的載波。另一種是用擴(kuò)頻碼來擴(kuò)展已經(jīng)進(jìn)行了串并變換后的數(shù)據(jù) 流，再用每個(gè)數(shù)據(jù)流來調(diào)制不同的載波。（ 7）多用戶檢測(cè)技術(shù)在CDM解統(tǒng)中，由于碼問不正交，會(huì)引起多址干擾（MAI）,而多址干擾將會(huì)限制系統(tǒng)容量，為了消除多址干擾影響，人們提出了利用其他用戶的已知信息去消除多址干擾的多用戶檢測(cè)技術(shù)。多用戶檢測(cè)技術(shù)分為兩大類：線性多用戶檢測(cè)和相減去干擾檢測(cè)。在線性多用戶檢測(cè)中，對(duì)傳統(tǒng)的解相器軟輸出的信號(hào)進(jìn)行一種線性的映射（變換）以期產(chǎn)