### GSM网络概述与架构 #### 引言 GSM(Global System for Mobile Communications),即全球移动通信系统,是第二代(2G)移动通信技术的标准之一。它在全球范围内被广泛采用,为移动通信提供了可靠的基础服务。本文档由Christelle Garnier撰写,来自法国里尔第一大学(TELECOM Lille 1)通信系统系部,主要介绍GSM网络的基本概念、架构和技术特点。 #### 第一代系统的起源 在GSM之前,移动通信系统主要是基于模拟技术的第一代系统。这些系统存在很多问题,如通话质量不高、安全性差以及互操作性不足等。随着数字技术的发展,业界开始寻求一种全新的解决方案来克服这些问题,这便是GSM的诞生背景。 #### GSM发展的关键阶段 - **1982年**:欧洲邮政电信管理机构(CEPT)成立了一个小组,开始了对GSM标准的研究。 - **1987年**:CEPT发布了GSM规范草案。 - **1991年**:芬兰成为世界上第一个商用GSM网络的国家。 - **1992年**:GSM标准被正式采纳,成为欧洲的官方标准,并逐渐扩展到全球其他地区。 - **1995年**:美国的第一个GSM网络投入运营。 #### GSM提供的服务 GSM不仅仅提供基本的语音通话服务,还支持短消息服务(SMS)、数据传输以及其他增值服务,如彩信(MMS)、GPRS等。 #### 蜂窝网络概念 GSM采用蜂窝网络的概念来实现广泛的覆盖和服务。每个蜂窝区域由一个基站负责,通过将地理区域划分为多个蜂窝单元,可以有效利用频谱资源,提高网络容量。 #### 网络架构 GSM网络的架构可以分为四个主要部分: 1. **移动台(MS)**:这是用户的终端设备,包括手机和其他移动终端。MS通过无线接口与基站进行通信。 2. **基站子系统(BSS)**: - **基站收发器(BTS)**:负责无线信号的发送和接收。 - **基站控制器(BSC)**:管理BTS的运行,协调多个BTS之间的通信,并处理与核心网之间的交互。 3. **网络交换子系统(NSS)**: - **移动交换中心(MSC)**:负责呼叫建立、路由选择等核心网络功能。 - **归属位置寄存器(HLR)**:存储用户数据和位置信息。 - **访问位置寄存器(VLR)**:存储进入某个特定区域的用户信息。 - **鉴权中心(AUC)**:提供用户身份验证所需的信息。 - **设备标识寄存器(EIR)**:用于识别合法的移动设备。 4. **操作维护子系统(OSS)**:负责网络管理和故障诊断,确保网络的稳定运行。 #### 协议栈结构 为了确保GSM网络的有效运行,需要一套复杂的协议栈来进行不同层级的通信和数据交换。主要包括: 1. **OSI参考模型**:GSM网络采用与OSI参考模型类似的分层结构来定义通信协议,分为物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。 2. **七号信令系统(SS7)**:用于核心网络中的信号传输,实现各种网络节点之间的高效通信。 3. **NSS中的协议栈**:包括MAP(Mobile Application Part)、CAP(Call Control Application Part)等协议,负责处理呼叫控制、移动性管理等功能。 4. **BSS中的协议栈**:涉及无线资源管理、移动性管理等方面的协议,如RLC(Radio Link Control)、MAC(Medium Access Control)等。 #### 网络管理 GSM网络还需要具备有效的管理机制来保障其正常运行,主要包括: 1. **安全管理系统**:提供加密和鉴权机制,保护用户隐私和网络安全。 2. **漫游管理**:当用户离开本地网络进入其他运营商的网络时,需要进行有效的漫游管理,以确保服务的连续性。 3. **呼叫管理**:处理呼叫建立、保持和释放过程中的所有任务。 通过对GSM网络的深入分析,我们可以更好地理解其内部工作原理和技术细节,这对于从事相关工作的技术人员来说至关重要。
- 粉丝: 0
- 资源: 1
- 我的内容管理 展开
- 我的资源 快来上传第一个资源
- 我的收益 登录查看自己的收益
- 我的积分 登录查看自己的积分
- 我的C币 登录后查看C币余额
- 我的收藏
- 我的下载
- 下载帮助