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《GSM網(wǎng)優(yōu)論文1》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。
1、第一章GSM系統(tǒng)概述20世紀(jì)80年代初,模擬蜂窩技術(shù)的引進(jìn)使移動(dòng)通信技術(shù)向前邁進(jìn)了一大步,但隨著通信事業(yè)的深入發(fā)展和社會(huì)需求的不斷提高,模擬蜂窩系統(tǒng)因其系統(tǒng)容量小、不能提供非話業(yè)務(wù)、保密性差、難以和綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)(ISDN)互聯(lián),而且設(shè)備不能小型化、制式不統(tǒng)一等弱點(diǎn),已逐步被數(shù)字蜂窩系統(tǒng)取代。數(shù)字蜂窩系統(tǒng)的代表制式有:歐洲的GSM、英國(guó)的DCS1800、北美的ADC、日本的PDC和北美的CDMA等,其中GSM制式是一種全數(shù)字蜂窩移動(dòng)系統(tǒng),它是完全依照歐洲通信標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)(ETSI)制定的GSM規(guī)范研制而成的,任何GSM數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)都必須符合G
2、SM技術(shù)規(guī)范。GSM系統(tǒng)是一種典型的開(kāi)放式結(jié)構(gòu),作為一種面向未來(lái)的通信系統(tǒng),它具有以下主要特點(diǎn):1)GSM系統(tǒng)由幾個(gè)分系統(tǒng)組合,各分系統(tǒng)之間都有定義明確且詳細(xì)的標(biāo)準(zhǔn)化接口方案,保證任何廠商提供的GSM系統(tǒng)設(shè)備可以互連。同時(shí),GSM系統(tǒng)與各種公用通信網(wǎng)之間也都詳細(xì)定義了標(biāo)準(zhǔn)接口規(guī)范,使GSM系統(tǒng)可以與種公用通信網(wǎng)實(shí)現(xiàn)互連互通。2)GSM系統(tǒng)除了可以開(kāi)放基本的話音業(yè)務(wù)外,還可以開(kāi)放各種承載業(yè)務(wù)、補(bǔ)充業(yè)務(wù)以及與ISDN相關(guān)的各種業(yè)務(wù)。3)GSM系統(tǒng)采用FDMA/TDMA及跳頻的復(fù)用方式,頻率重復(fù)利用率較高,同時(shí)它具有靈活方便的組網(wǎng)結(jié)構(gòu),可滿(mǎn)足用戶(hù)的不同容量
3、需求。4)GSM系統(tǒng)具有較強(qiáng)的鑒權(quán)和加密功能,能確保用戶(hù)和網(wǎng)絡(luò)的安全需求。5)GSM系統(tǒng)抗干擾能力較強(qiáng),系統(tǒng)的通信質(zhì)量較高。GSM系統(tǒng)主要同基站子系統(tǒng)(BSS)、移動(dòng)臺(tái)(MS)、網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)(NSS)、操作維護(hù)中心(OMC)等幾個(gè)主要部分。見(jiàn)圖1所示:1.移動(dòng)臺(tái)(MS)28移動(dòng)臺(tái)是整個(gè)系統(tǒng)中直接由用戶(hù)使用的設(shè)備,包括移動(dòng)臺(tái)物理設(shè)備和用戶(hù)識(shí)別卡(SIM卡)兩部分,是用戶(hù)能夠直接接入GSM系統(tǒng)中的唯一設(shè)備。它的主要功能是通過(guò)無(wú)線接口接入GSM系統(tǒng),通常具有無(wú)線處理能力。SIM卡是一張符合ISO標(biāo)準(zhǔn)的智能卡,存有用于用戶(hù)身份認(rèn)證所需的信息及與網(wǎng)絡(luò)和用戶(hù)有關(guān)的
4、管理數(shù)據(jù)。移動(dòng)臺(tái)只有插入了SIM卡才能接入進(jìn)網(wǎng)。SIM卡可以為用戶(hù)提供保密功能。2.基站子系統(tǒng)(BSS)BSS通過(guò)無(wú)線接口直接與MS實(shí)現(xiàn)通信連接,同時(shí)又連到網(wǎng)絡(luò)端的交換機(jī),為移動(dòng)臺(tái)和交換子系統(tǒng)提供傳輸通路,因此,BSS可看成是移動(dòng)臺(tái)和交換機(jī)之間的橋梁。按GSM規(guī)范提出的基本結(jié)構(gòu),BSS由兩個(gè)基本部分組成:通過(guò)無(wú)線接口與移動(dòng)臺(tái)一側(cè)相連的基站收、發(fā)信機(jī)(BTS)和與交換機(jī)相連的基站控制器(BSC)。1)BTS主要負(fù)責(zé)無(wú)線傳輸,在網(wǎng)絡(luò)的固定部分和無(wú)線部分之間提供中繼,移動(dòng)用戶(hù)通過(guò)空中接口與BTS相連。BTS包括收發(fā)信機(jī)和天線、與無(wú)線接口有關(guān)的信號(hào)處理電路等
5、,它可以看作是一個(gè)復(fù)雜的無(wú)線解調(diào)器。在GSM系統(tǒng)中,為保持BTS盡可能的簡(jiǎn)單,BTS往往只包含那些靠近無(wú)線接口所必須的功能。2)BSC主要負(fù)責(zé)控制和管理,通過(guò)BTS和移動(dòng)臺(tái)的遠(yuǎn)端命令管理所有的無(wú)線接口,主要是進(jìn)行無(wú)線信道的分配、釋放以及越區(qū)信道切換的管理等,起著B(niǎo)SS系統(tǒng)中的交換設(shè)備的作用。BSC由BTS控制部分、交換部分和公共處理部分等組成。根據(jù)BTS的業(yè)務(wù)能力,一臺(tái)BSC可以控制和管理多達(dá)幾十個(gè)BTS。此外,BSS還包括碼型變換器TC。碼型變換器在實(shí)際應(yīng)用中一般是置于BSC和MSC之間,完成16Kbit/SRPE-LTP編碼和64Kbit/sA律
6、PCM之間的碼型變換。3.網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)(NSS)網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)包括實(shí)現(xiàn)GSM的主要交換功能的交換中心以及管理用戶(hù)數(shù)據(jù)和移動(dòng)性的所需的數(shù)據(jù)庫(kù)。它由一系列功能實(shí)體構(gòu)成,各功能實(shí)體間以及NSS與BSS之間通過(guò)符合CCITT信令系統(tǒng)NO.7協(xié)議規(guī)范的7號(hào)信令網(wǎng)絡(luò)互相通信。它的主要作用是管理GMS用戶(hù)和其它網(wǎng)絡(luò)用戶(hù)之間的通信。NSS可分為如下幾個(gè)功能單元:281)移動(dòng)業(yè)務(wù)交換中心MSC:MSC是網(wǎng)絡(luò)的核心,它完成最基本的交換功能,即實(shí)現(xiàn)移動(dòng)用戶(hù)與其它網(wǎng)絡(luò)用戶(hù)之間的通信連接。為此,它提供面向系統(tǒng)其它功能實(shí)體的接口、到其它網(wǎng)絡(luò)的接口以及與其它MSC互連的接口。MSC從H
7、LR、VLR、AUC這三種數(shù)據(jù)庫(kù)中取得處理用戶(hù)呼叫請(qǐng)求所需的全部數(shù)據(jù),同時(shí)這三種數(shù)據(jù)庫(kù)也會(huì)根據(jù)MSC最新信息進(jìn)行自我更新。MSC為用戶(hù)提供承載業(yè)務(wù)、基本業(yè)務(wù)與補(bǔ)充業(yè)務(wù)等一系列服務(wù)。作為網(wǎng)絡(luò)的核心,MSC還支持位置登記、越區(qū)切換和自動(dòng)漫游等移動(dòng)性能及其它網(wǎng)絡(luò)功能。對(duì)于容量較大的通信網(wǎng),一個(gè)NSS可以包括若干個(gè)MSC、VLR和HLR,在建立固定網(wǎng)用戶(hù)與GSM用戶(hù)之間的呼叫時(shí),呼叫往往首先被接到GMSC,GMSC具有與固定網(wǎng)和其它NSS實(shí)體互通的接口。2)拜訪位置寄存器VLR:VLR存儲(chǔ)進(jìn)入其覆蓋區(qū)的所有用戶(hù)的全部有關(guān)信息,為已經(jīng)登記的移動(dòng)用戶(hù)提供建立呼叫
8、接續(xù)的必要條件。VLR是一個(gè)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù),需要隨時(shí)與有關(guān)的HLR進(jìn)行大量的數(shù)據(jù)交換以保證數(shù)據(jù)的有效性。當(dāng)用戶(hù)離