第3章数字移动通信系统.pptx

【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。