GSM网络基础知识
系统的组成
1、 交换网路子系统（NSS） 2、 无线基站子系统 (BSS) 3、 移动台（MS）
NSS与BSS之间的接口为“A”接口（未开放），BSS与MS之间的接口为“Um”接口（开放）。
一、 交换网路子系统（NSS）
1、 功能：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。 2、 功能实体： ?
MSC：移动业务交换中心
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。
网路接口 公共信道信令系统 计费
无线资源管理 移动性管理 查询位置信息 ?
VLR：拜访位置寄存器
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：归属位置寄存器
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：鉴权中心
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：移动设备识别寄存器
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。
二、 无线基站子系统(BSS)
1、 功能：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。 2、 功能实体: ?
BSC：基站控制器
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：基站收发信台
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。 ?
TC码型变换器：
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完成16kbit/sRPE-LTP(规则脉冲激励长期预测)编码和64kbit/s A律PCM之间的语音变换。
三、 移动台（MS）
1、 移动台就是移动客户设备部分
2、 组成部分：，移动终端(MS)和客户识别卡（SIM）。 ? ?
MS：移动终端
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：客户识别卡
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。
一、 操作维护子系统（OMC）
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。 BSC BTS MSC OMC AUC EIR HLR VLR MS ISDN PSTN PSPDN PLMN
Base Station Controller Base Transceiver Station Mobile services Switching Center Operation and Maintenance Center Authentication Centre
Equipment Identification Register Home Location Register Vistor Location Register Mobile Station
Intergrated Service Digital Network Public Switching Telephone Network Public Switched Data Network PublicL and Mobile Network
基站控制器 基站收发信机 移动交换中心 操作维护中心 鉴权中心 设备识别登记器 归属位置登记器 拜访位置登记器 移动台 综合业务数字网 公用电话交换网 公用数据交换网 公用陆地移动网
? GSM系统各个接口和协议
一、 BSC与MSC之间的接口（A接口） 二、 BSC与BTS之间的接口（Abis接口） 三、 BSC与TC之间的接口（Ater接口） 四、 BTS与MS之间的接口Um 五、 移动交换子系统MSS内部接口
1、 B接口：MSC与VLR接口，MSC通过该接口向VLR传送漫游用户位置信息，并在呼叫建立时向VLR查
询漫游用户的有关用户数据，通常MSC与VLR合设，其间采用内部接口。
2、 C接口：MSC与HLR接口，MSC通过该接口向HLR查询被叫移动台的路由信息，HLR提供路由。 3、 D接口：VLR与HLR接口，此接口用于两个位置寄存器之间传送用户数据信息（位置信息、路由信息、
业务信息等）。
4、 E接口：MSC与MSC接口，用于越局频道转接。该接口要传送控制两个MSC之间话路接续的常规的电话
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网局间信令。
5、 F接口：MSC与EIR接口，MSC向EIR查询移动台设备的合法性。
6、 G接口：VLR之间的接口，当移动台由某一VLR进入另一VLR覆盖区域时，新老VLR通过该接口交换
必要的信息，仅用于数字移动通信系统。
7、 MSC与PSTN的接口：是常规的电话网局间信令接口，用于建立移动网至公用电话网的话路接续。
? 编号计划
一、 移动台ISDN号码(MSISDN)
MSISDN号码是指主叫客户为呼叫数字公用陆地蜂窝移动通信网中客户所需拨的号码。号码的结构为：
CC NDC SN |-----------国际移动客户ISDN号码 -------------------| |-- 国内有效移动客户ISDN号码 --| CC＝国家码。我国为86。
NDC＝国内目的地码，即网路接入号，邮电部门GSM网为139，“中国联通公司”GSM网为130。 SN＝客户号码，采用等长7位编号计划。
邮电部SN号码结构是H1H2H3ABCD，其中HlH2H3为每个移动业务本地网的HLR号码，ABCD为移动客户码。“中国联通公司”SN号码结构是H1H2ABCDE，HlH2是移动业务本地网的HLR号码，ABCDE是移动客户码。
二、 国际移动客户识别码(IMSI)
为了在无线路径和整个GSM移动通信网上正确地识别某个移动客户，就必须给移动客户分配一个特定的识别码。这个识别码称为国际移动客户识别码(IMSI)，用于GSM移动通信网所有信令中，存储在客户识别模块(SIM)、HLR、VLR中。 IMSI号码结构为：
MCC MNC MSIN |------------国际移动客户识别 ------------| |--国内移动客户识别 --|
MCC＝移动国家号码，由3位数字组成，唯一地识别移动客户所属的国家。我国为460。
MNC＝移动网号，由2位数字组成，用于识别移动客户所归属的移动网。邮电部门GSM PLMN网为00，“中国联通公司”GSMPLMN网为0l。
MSIN＝移动客户识别码，采用等长11位数字构成。唯一地识别国内GSM移动通信网中移动客户。
三、 移动客户漫游号码(MSRN)
移动客户漫游号码(MSRN)结构是：
CC NDC SN |-----------------国际移动客户ISDN号 ----------------------| |--国内有效移动客户ISDN号码 |
我国邮电部门GSM移动通信网技术体制规定139后第一位为零的MSISDN号码为移动客户漫游号码(MSRN)，即 1390MlM2M3ABC。MlM2M3为MSC的号码。MlM2与MSISDN号码中的HlH2相同。
四、 临时移动客户识别码(TMSI)
为了对IMSI保密，MSC／VLR可给来访移动客户分配一个唯一的TMSI号码，即为一个由MSC自行分配的4字节的BCD编码，仅限在本MSC业务区内使用。
五、 位置区识别码(LAI)
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位置区识别码用于移动客户的位置更新，其号码结构是： 3位数字 2位数字 最大16bit MCC MNC LAC |------------LAI-------|
MCC＝移动客户国家码，同IMSI中的前三位数字。 MNC＝移动网号，同IMSI中的MNC。
LAC＝位置区号码，为一个2字节BCD编码，表示为 X1X2X3X4。在一个GSM PLMN网中可定义65536个不同的位置区。
六、 全球小区识别码(CGI)
CGI是用来识别一个位置区内的小区，它是在位置区识别码 (LAI)后加上一个小区识别码(CI)，其结构是： 3位数字 MCC
2位数字 最大16bit
LAC
CI
最大16bit
MNC
|---------------------LAI-----|
|---------------------------------------CGI-------| CI是一个2字节BCD编码，由各MSC自定。
七、 基站识别码(BSIC)
BSIC是用于识别相邻国家的相邻基站的，为6bit编码，其结构是：
3bit NCC
3bit BCC
|--------BSIC-------------|
NCC＝国家色码，主要用来区分国界各侧的运营者(国内区别不同的省)，为XY1Y2。 X：运营者(邮电X＝1，联通＝0) Y1、Y2：分配见表5-1。 表5-1 Y1Y2的分配
Y2 Y1 0 吉林、甘肃、西藏、广西、福建、湖北、北京、江苏 黑龙江、辽宁、宁夏、四川、海南、江西、天津、山西、山东 1 新疆、广东、河北、安徽、上海、贵州、陕西 内蒙古、青海、云南、河南、浙江、湖南 NCC＝基站色码，识别基站。由运营设定。
0 1 八、 国际移动台设备识别码(IMEI)
唯一地识别一个移动台设备的编码，为一个15位的十进制数数字，其结构是： 6位数字 2位数字 6位数字 l位数字 TAC FAC SNR SP TAC＝型号批准码，由欧洲型号认证中心分配。
FAC＝工厂装配码，由厂家编码，表示生产厂家及其装配地。 SNR＝序号码，由厂家分配。识别每个TAC和FAC中的某个设备的。
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SP＝备用，备作将来使用。
九、 MSC／VLR号码
MSC／VLR号码在No.7信令信息中使用，代表MSC的号码。我国邮电部门GSM移动通信网中的MSC／VLR号码结构为1390MlM2M3，其中MlM2的分配同HlH2的分配。
十、 HLR号码
切换HLR号码在No.7信令信息中使用，代表HLR的号码。邮电部门GSM移动通信网中的HLR号码结构是客户号码为全零的MSISDN号码，即139HlH2H30000。
十一、 切换号码(HON)
HON是当进行移动交换局间越局切换时，为选择路由，由目标MSC(即切换要转移到的MSC)临时分配给移动客户的一个号码。此号码为MSRN号码的一部分。
? 无线覆盖的区域结构
1、 小区或cell：
GSM网路的最小不可分割的区域是由一个基站（全向天线）或一个基站的一个扇形天线所覆盖的区域，或称小区或cell。
2、 位置区（LAI）：
若干个小区组成一个位置区（LAI），位置区的划分是由网路运营者设置的。一个位置区可能和一个或多个BSC有关，但只属于一个MSC。位置区信息存储于系统的MSC/VLR中，系统使用位置区识别码LAI识别位置区。 3、 MSC：
一个MSC业务区是其所管辖的所有小区共同覆盖的区域，可由一个或几个位置区组成。 4、 PLMN（公用陆地移动通信网）业务区：
是由一个或多个MSC业务区组成。每个国家有一个或多个。我国各省邮电部门的数字PLMN构成邮电部全国GSM移动通信网络，以网络号“00”表示；“中国联通公司”各省的数字PLMN构成“中国联通公司”全国GSM移动通信网络，网络号用“01”表示。
5、 GSM业务区是由全球各个国家的PLMN网路所组成的。
业务流程
移动用户状态 周期性登记 位置更新 切换 鉴权处理
移动用户呼叫移动用户
? GSM系统关键技术
一、 工作频段的分配
1、 工作频段 ?
900MHz频段：
890～915（移动台发、基站收） 935～960（基站发、移动台收）
双工间隔为45MHz，工作带宽为25 MHz，载频间隔为200 kHz。 ?
1800MHz频段：
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