【3.1 GSM系统概述】
GSM,全称为Global System for Mobile Communications,即全球移动通信系统,是一个源自欧洲的数字移动通信系统标准。这个标准的诞生背景是在1982年,当时欧洲各国存在多种模拟蜂窝移动系统,如NMT(北欧移动电话)和TACS(全接入通信系统)。由于不同国家的移动通信系统体制和标准不一致,导致跨国家漫游成为难题。因此,北欧国家提议CEPT(欧洲邮电行政大会)制定一种统一的数字移动通信系统标准,即GSM。后来,GSM在ETSI(欧洲电信标准协会)的技术委员会下成立的“移动特别小组(Group Special Mobile)”推动下逐渐发展和完善。
【3.1.1 GSM系统的结构】
GSM系统主要包括以下部分:
1. **移动台(MS)**:由移动设备(ME)和用户识别模块(SIM)卡组成,分为车载台、便携台和手机。MS通过无线接口接入网络,SIM卡用于识别用户,提供鉴权和加密信息,是用户接入网络的关键。
2. **基站子系统(BSS)**:负责无线发射和无线资源管理。BSS由基站收发台(BTS)和基站控制器(BSC)构成,BTS是用户终端的接口,BSC可以控制多个BTS并管理信道分配和功率控制,同时负责切换决策。
3. **网络子系统(NSS)**:主要由移动交换中心(MSC)、操作维护中心(OMC)、归属位置寄存器(HLR)、访问位置寄存器(VLR)、鉴权中心(AUC)和设备标志寄存器(EIR)等组成。NSS负责交换功能、移动性管理和安全性管理。MSC作为核心,控制和交换其管辖区域内的移动台,OMC则用于网络管理和监控。
4. **VLR**:动态数据库,存储进入其控制区用户的数据信息,一旦用户离开,数据会被删除。
5. **HLR**:静态数据库,每个移动用户需在此注册,存储用户参数和位置信息。
6. **EIR**:存储移动设备参数,用于设备识别、监视和闭锁。
7. **AUC**:负责安全性管理,进行鉴权和加密,保障通信安全。
8. **短消息业务中心(SMSC)**:与NSS和BSS连接,实现点对点和小区广播短消息业务。
【网络接口】
GSM网络有三个主要接口:
1. **A接口**:定义为NSS与BSS之间的接口,通过2.048Mb/s PCM数字传输链路实现,用于管理移动台、基站和呼叫接续。
2. **Abis接口**:基站控制器(BSC)与基站收发信机(BTS)之间的接口,用于远端互连和无线设备控制。
3. **Um接口**(空中接口):移动台与BTS之间的无线通信接口,提供所有服务并支持无线频率分配。
以上构成了GSM系统的基本架构,使得移动通信能够在统一标准下实现跨国漫游,保证了服务质量并确保了用户安全。随着技术的发展,GSM系统在2G时代奠定了移动通信的基础,后续的3G、4G甚至5G网络都在此基础上进行了演进和扩展。