GSM通信结构简介

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1、GSM通信结构简介xiao.feng.22021/10/31995年问世的第一代模拟制式手机（1G）只能进行语音通话；1996到1997年出现的第二代GSM、TDMA等数字制式手机（2G）便增加了接收数据的功能，如接受电子邮件或网页；第三代TD-SCDMA,WCDMA,CDMA2000(3G)与前两代的主要区别是在传输声音和数据的速度上的提升，它能够要能在全球范围内更好地实现无缝漫游，并处理图像、音乐、视频流等多种媒体形式.课程说明数字移动通信技术GSM系统结构GSM呼叫流程.32021/10/3多址技术多址技术使众多的用户共用公共的通信线路。为使信号

2、多路化而实现多址的方法基本上有三种，它们分别采用频率、时间或代码分隔的多址连接方式，即人们通常所称的频分多址（FDMA）、时分多址（TDMA）和码分多址（CDMA）三种接入方式。图1用模型表示了这三种方法简单的一个概念。.42021/10/3.52021/10/3多址技术蜂窝技术移动通信系统是采用一个叫基站的设备来提供无线服务范围的。基站的覆盖范围有大有小，我们把基站的覆盖范围称之为蜂窝。采用大功率的基站主要是为了提供比较大的服务范围，但它的频率利用率较低，也就是说基站提供给用户的通信通道比较少，系统的容量也就大不起来，对于话务量不大的地方可以采用这种

3、方式，我们也称之为大区制。采用小功率的基站主要是为了提供大容量的服务范围，同时它采用频率复用技术来提高频率利用率，在相同的服务区域内增加了基站的数目，有限的频率得到多次使用，所以系统的容量比较大，这种方式称之为小区制或微小区制.62021/10/3功率控制当手机在小区内移动时，它的发射功率需要进行变化。当它离基站较近时，需要降低发射功率，减少对其它用户的干扰，当它离基站较远时，就应该增加功率，克服增加了的路径衰耗。back.72021/10/3GSM系统结构.82021/10/3GSM系统结构GSM系统是由若干个子系统或功能实体组成。其中基站子系统（B

4、SS）在移动台（MS）和网络子系统（NSS）之间提供和管理传输通路，特别是包括了MS与GSM系统的功能实体之间的无线接口管理。NSS必须管理通信业务，保证MS与相关的公用通信网或与其它MS之间建立通信，也就是说NSS不直接与MS互通，BSS也不直接与公用通信网互通。MS、BSS和NSS组成GSM系统的实体部分。操作支持系统（OSS）则提供运营部门一种手段来控制和维护这些实际运行部分。.92021/10/3MS移动台移动台是公用GSM移动通信网中用户使用的设备，包括移动设备和用户识别模块（SIM卡）移动设备不仅提供无线接口接入GSM系统的通常无线和处理功

5、能，还提供与使用者之间的接口。SIM卡包含所有与用户有关的和某些无线接口的信息，其中也包括鉴权和加密信息。Ki(Keyidentifier)是SIM卡与运营商之间加密数据传递的密钥。GSM的加密方式是一种称为comp-128的数字加密运算，当系统进行验证时会同时使用Ki及IMSI，经过一连串系统安全认证讯息后产生随机变量，并以A3算法进行加密运算与手机内存资料进行比对，当身份确认无误后始可入网。.102021/10/3BSS基站子系统基站子系统（BSS）是GSM系统中与无线蜂窝方面关系最直接的基本组成部分。它通过无线接口直接与移动台相接，负责无线发送接

6、收和无线资源管理。另一方面，基站子系统与网路子系统（NSS）中的移动业务交换中心（MSC）相连，实现移动用户之间或移动用户与固定网路用户之间的通信连接，传送系统信号和用户信息等。当然，要对BSS部分进行操作维护管理，还要建立BSS与操作支持子系统（OSS）之间的通信连接。.112021/10/3BSS基站子系统基站子系统是由基站收发信台（BTS）和基站控制器（BSC）这两部分的功能实体构成。基站收发信台（BTS）属于基站子系统的无线部分，由基站控制器（BSC）控制，服务于某个小区的无线收发信设备，完成BSC与无线信道之间的转换，实现BTS与移动台（MS

7、）之间通过空中接口的无线传输及相关的控制功能。基站控制器（BSC）是基站子系统（BSS）的控制部分，起着BSS的变换设备的作用，即各种接口的管理，承担无线资源和无线参数的管理。.122021/10/3NSS网路子系统网路子系统（NSS）主要包含有GSM系统的交换功能和用于用户数据与移动性管理、安全性管理所需的数据库功能，它对GSM移动用户之间通信和GSM移动用户与其它通信网用户之间通信起着管理作用。.132021/10/3NSS网路子系统移动业务交换中心（MSC）是网路的核心，它提供交换功能及面向系统其它功能实体。可从三种数据库，即归属用户位置寄存器（

8、HLR）、访问用户位置寄存器（VLR）和鉴权中心（AUC）获取处理用户位置登记和呼叫请求所需的