課題GSM系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)及功能

1、課 題：系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)及功能 課 時(shí)：課時(shí)教學(xué)目標(biāo)：通過本章的學(xué)習(xí)，熟悉 數(shù)字移動(dòng)通信系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)教學(xué)重點(diǎn)：功能結(jié)構(gòu)教學(xué)難點(diǎn)：功能結(jié)構(gòu)教學(xué)方法：講授法系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)及功能體系結(jié)構(gòu)如圖 所示，系統(tǒng)主要包括個(gè)部分：基站子系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)和移動(dòng)臺(tái)?；咀酉到y(tǒng)（）包括基站收發(fā)臺(tái)（）和基站控制器（）。網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)包括移動(dòng)業(yè)務(wù)交換中心（）、操作維護(hù)中心（）、歸屬位置寄存器（）、訪問位置寄存器（）、鑒權(quán)中心（）和設(shè)備識(shí)別寄存器（）等組成。下面根據(jù)圖，簡(jiǎn)單介紹各個(gè)部分的結(jié)構(gòu)和功能。* .移動(dòng)臺(tái)（）*移動(dòng)臺(tái)是用戶設(shè)備，也是用戶能夠直接接觸的整個(gè)系統(tǒng)中的唯一設(shè)備。它有種形式：車載式、便攜式和手持式。移動(dòng)臺(tái)涉及到用戶的注

2、冊(cè)和管理。 在 系統(tǒng)中，采用用戶識(shí)別模塊（，）， 使用戶和設(shè)備完全獨(dú)立。移動(dòng)設(shè)備只有插入卡后才能進(jìn)網(wǎng)使用。在緊急呼叫時(shí)，可以不用卡操作移動(dòng)臺(tái)I胡驅(qū)I網(wǎng)韁了卓統(tǒng)圖 的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)基站子系統(tǒng)（）基站子系統(tǒng)（）由基站收發(fā)信臺(tái)（）和基站控制器（）兩部分組成。一個(gè)基站控制器可以控制一個(gè)或多個(gè)基 站收發(fā)信臺(tái)。* （）基站收發(fā)信臺(tái)（，）?；臼瞻l(fā)信臺(tái)（）負(fù)責(zé)無線傳輸，每個(gè) 有多部收發(fā)信機(jī)（），即占用多 個(gè)頻率點(diǎn)，而每個(gè)頻率點(diǎn)又分成 個(gè)時(shí)隙，這些時(shí)隙就構(gòu)成了信道。有碼型轉(zhuǎn)換器（）和速率適配器 （），簡(jiǎn)稱。它的作用是將中語音編譯碼信號(hào)與標(biāo)準(zhǔn)相配合。還有與無線接口有關(guān)的信號(hào)處理電路，實(shí)現(xiàn)幀和時(shí)隙的形成與管理，有信道編

3、譯碼和加密解密功能。* （）基站控制器（，）。的一側(cè)與移動(dòng)交換中心（）連接，另一側(cè)與基站收發(fā)信臺(tái)（）相連。一個(gè) 可 以控制多個(gè)。通過對(duì) 和 發(fā)出指令來管理無線接口，承擔(dān)各種接口及無線資源和無線參數(shù)管理的任務(wù)。網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)（）網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)（）包括移動(dòng)業(yè)務(wù)交換中心（）、歸屬位置寄存器（）、訪問位置寄存器（）、鑒權(quán)中心（）、 設(shè)備識(shí)別寄存器（）和操作維護(hù)中心（）。* （）移動(dòng)業(yè)務(wù)交換中心（，）。是網(wǎng)絡(luò)的核心，它通常是一個(gè)大的程控?cái)?shù)字交換機(jī)，提供交換功能并面向各種功能實(shí)體，如基站子系統(tǒng)、歸屬區(qū)位置寄存器、鑒權(quán)中心、移動(dòng)設(shè)備識(shí)別寄存器、操作維護(hù)中心和固定網(wǎng)，從而完成移動(dòng)用戶與固定網(wǎng) 用戶、移動(dòng)用戶與移動(dòng)用戶

4、之間的連接。* 具有完成呼叫接續(xù)與控制的功能，它可從歸屬位置寄存器（）、訪問位置寄存*器（）、鑒權(quán)中心（）這個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)獲取處理用戶位置登記和呼叫請(qǐng)求所需的全部數(shù)據(jù)。同樣的，也可請(qǐng)求更新這些數(shù)據(jù)庫(kù)的部分?jǐn)?shù)據(jù)，例如移動(dòng)臺(tái)位置更新等。還支持位置寄存、越區(qū)切換和自動(dòng)漫游等移動(dòng)性管理和其他網(wǎng)絡(luò)功能。一個(gè)網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng) 可包括若干個(gè)、和。*當(dāng)固定網(wǎng)用戶與移動(dòng)用戶之間進(jìn)行呼叫時(shí)，此呼叫首先被接入到入口移動(dòng)交換中心（），入口交換機(jī)負(fù)責(zé)獲取位置信息，把呼叫轉(zhuǎn)移到可向該移動(dòng)用戶提供即時(shí)服務(wù)移動(dòng)業(yè)務(wù)交換中心（）。目前 就是在 中實(shí)現(xiàn)的。* （）歸屬位置寄存器（）。是管理移動(dòng)用戶的數(shù)據(jù)庫(kù)，作為物理設(shè)備，它是一臺(tái)獨(dú)立的計(jì)算機(jī)

5、，不受的直接控制。每個(gè)移動(dòng)用戶都?xì)w屬于某一個(gè)。所存儲(chǔ)的信息分為兩類：一類是有關(guān)用戶參數(shù)的信息，例如用戶類別、所提供的服務(wù)、用戶的各種號(hào)碼、識(shí)別碼，以及用戶的保密 參數(shù)等；另一類是用戶的當(dāng)前位置信息，例如移動(dòng)臺(tái)漫游號(hào)碼、地址、呼叫路由等。*（）訪問位置寄存器（）。存儲(chǔ)所有進(jìn)入其覆蓋區(qū)的移動(dòng)用戶的數(shù)據(jù)信息。它是一個(gè)*動(dòng)態(tài)的數(shù)據(jù)庫(kù)，一旦移動(dòng)用戶離開該 控制的區(qū)域，則該移動(dòng)用戶重新在另一個(gè) 處登記，原 將刪除臨時(shí)存儲(chǔ) 的該移動(dòng)用戶數(shù)據(jù)。因此， 可以看作一個(gè)動(dòng)態(tài)用戶的數(shù)據(jù)庫(kù)。例如，漫游用戶進(jìn)入某個(gè)區(qū)域，必須在相關(guān)的中進(jìn)行登記，* 分配給移動(dòng)用戶一個(gè)漫游號(hào)碼。在中建立用戶的有關(guān)信息，其中包括移動(dòng)用戶識(shí)別碼

6、、移動(dòng)臺(tái)漫游號(hào)、移動(dòng)用戶所在位置區(qū)的標(biāo)志及向用戶提供服務(wù)等參數(shù)，而這些參數(shù)是從該移動(dòng)用戶歸屬的 中傳遞過來的。一般情況下，因?yàn)?與 之間交換信息相當(dāng)多， 功能總是在每個(gè) 中 綜合實(shí)現(xiàn)的。* （）鑒權(quán)中心（）。它是認(rèn)證移動(dòng)用戶身份及產(chǎn)生認(rèn)證參數(shù)的功能實(shí)體。認(rèn)證參數(shù)包 括隨機(jī)號(hào)碼、信號(hào)響應(yīng) 和密鑰。認(rèn)證中心對(duì)移動(dòng)用戶的身份進(jìn)行認(rèn)證，將用戶的信息與認(rèn)證中心的隨機(jī)號(hào)碼等進(jìn)行核對(duì)，合法用戶才能接入網(wǎng)絡(luò)，并得到網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)，不合法的用戶不允許接入網(wǎng)絡(luò)。* （）設(shè)備識(shí)別寄存器（）。存儲(chǔ)移動(dòng)設(shè)備的國(guó)際移動(dòng)用戶識(shí)別碼（），實(shí)現(xiàn)對(duì)移動(dòng) 設(shè)備的識(shí)別、監(jiān)視、閉鎖等功能。只有合法的設(shè)備才能在網(wǎng)內(nèi)使用，確保網(wǎng)內(nèi)所使用的移動(dòng)

7、設(shè)備的唯一性和安全性。* （）操作維護(hù)中心（）。對(duì)于 這樣一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)，操作與維護(hù)是必不可少的。操作維護(hù)中心（）可以讓網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行者監(jiān)視和控制整個(gè)系統(tǒng)，以便對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行操作和維護(hù)。接口和接口協(xié)議作為現(xiàn)代電信系統(tǒng)，是一個(gè)復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，通?？梢园堰@樣一個(gè)具體系統(tǒng)接口的功能、接口和協(xié)議，在 模型基礎(chǔ)上來進(jìn)行分析。在 系統(tǒng)內(nèi)部，主要有如下幾種接口：.與之間的接口（接口）遵循歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)的系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范書次接口特性包括：（1）物理和電氣參數(shù)及信道結(jié)構(gòu)，采用公共信道信令 （）的消息轉(zhuǎn)移 部分（）的第一級(jí)來實(shí)現(xiàn)，用 的數(shù)字鏈路作為傳輸鏈路，性能符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)一數(shù)字網(wǎng)系列比特率電接口特性；信令信道使用鏈 路

8、中的。通常用于傳輸 與 之間的同步信 號(hào)，其他時(shí)隙（，）傳輸業(yè)務(wù)信號(hào)。業(yè)務(wù)信號(hào)的傳輸 速率為，為律編碼方式。*（）數(shù)據(jù)鏈路層和網(wǎng)絡(luò)層，即（）、（）和（）。是（高級(jí)數(shù)據(jù)鏈路控制）協(xié)議的一種變體，幀結(jié)構(gòu)分別是由標(biāo)志字段、控制字段、信息字段、 校驗(yàn)字段和標(biāo)志序列所組成；和（信令連接控制部分）則主要完成信令路由選擇等功能。*（）應(yīng)用層，包括 應(yīng)用規(guī)程（）和操作維護(hù)應(yīng)用規(guī)程（），完成基站系統(tǒng)的資源和連接的維護(hù)管理、業(yè)務(wù)的接續(xù)及拆除的控制。與之間的接口（接口）接口遵循規(guī)范系列要求。（）物理層，通常采用鏈路，符合和 要求。（）一一數(shù)據(jù)鏈路層，采用協(xié)議，為一點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的通信協(xié)議，是*規(guī)范的一個(gè)子集。也是采用幀結(jié)

9、構(gòu)，包含標(biāo)志字段、控制字段、信息字段、校驗(yàn)字段和標(biāo)志序列。在標(biāo)志字段中包括（服務(wù)接入點(diǎn)標(biāo)識(shí)）和（終端設(shè)備識(shí)別）兩個(gè)部分，用以分別區(qū)別接入到什么服務(wù)和什么實(shí)體。（）應(yīng)用層，在 上層部分，主要傳輸?shù)膽?yīng)用部分，包括無線鏈路管理 （）功能和操作維護(hù)功能（）。在 接口上 提供 配置、監(jiān)測(cè)、測(cè)試及業(yè)務(wù)控制等信令控制信息。同一基站的多個(gè) 可以共用一條 信令鏈路，鏈路應(yīng)該具備流量指示功能。 其業(yè)務(wù)接口為 條（）的電路。如果采用復(fù)用方案， 則每個(gè) 有 條 的電路，其中一條用作信令鏈路，另外兩條鏈路用作 條話音或數(shù)據(jù)鏈路（路復(fù)用）。與之間的接口接口定義為 與 之間的通信接口，也稱為空中接口。在規(guī)范中很明確的定義了接口的協(xié)議，根據(jù) 模型，通常把 接口分成 層來分析。第一層，信號(hào)鏈路層（物理層）：此層為無線接口最低層，提供無線鏈路的傳輸通道，為高層 提供不同功能的邏輯信道，包括業(yè)務(wù)信道和邏輯信道。第二層，信號(hào)鏈路層：此層為 和 之間提供了可靠的專用數(shù)據(jù)鏈路，是基于 的 信道鏈路接入?yún)f(xié)議（），但加入了一些移動(dòng)應(yīng)用方面的特有的協(xié)議，我們稱之為協(xié)議。第三層，信號(hào)鏈路層 ：此層主要負(fù)責(zé)控制