文档介绍：GSM 系统结构
动通信网主要分交换传输部分和无线部分,交换传输部分与 PSTN 网很类似,而无线
网络是特有的,无线比有线存在很多不确定因素,而移动无线电比固定无线通信由于其移动
性和传播条件的恶劣就更复杂。无线网络的优劣常常成为决定移动通信网络好坏的决定因素
之一,也是网络优化的重点。
一套完整的蜂窝移动通信系统主要是由交换网络子系统(SS)、无线基站子系统(BSS)、移动台(MS)及操作维护子系统(OMC)四大子系统设备组成。由于 GSM规范是由北欧一些运营公司制定出的规范,为了照顾各运营公司的利益,因此 GSM 规范对系统的各个接口都有明确的规定。也就是说,各接口都是开放式接口。
GSM 系统如图所示,SS 系统包括有移动业务交换中心(MSC)、拜访位置寄存器(VLR)、归属位置寄存器(HLR)、鉴权中心(AUC)和移动设备识别寄存器(EIR);BSS系统包括有基站控制器(BSC)和基站收发信台(BTS)。为了各个厂家所生产的设备可以通用,上述各组成部分的连接都必须严格地符合规定的接口标准。ITT 建议的公用陆地移动通信网(PLMN)接口标准,采用7号信令支持 PLMN 接口进行所需的数据传输。
交换网络子系统
交换网络子系统(SS)主要完成交换功能和客户数据与移动性管理、安全性管理所需的
数据库功能。SS 由一系列功能实体所构成,各功能实体介绍如下:
移动交换中心
它是 GSM 网络系统的核心部分,是对位于它所覆盖区域中的移动台进行控制和完成话
路交换的功能实体,也是移动通信系统与其它公用通信网之间的接口。MSC 提供交换功能,
完成移动用户寻呼接入、信道分配、呼叫接续、话务量控制、计费、基站管理等功能,还可
完成 BSS、MSC 之间的切换和辅助性的无线资源管理、移动性管理等,并提供面向系统其它
功能实体和面向固定网(PSTN、ISDN 等)的接口功能。作为网络的核心,MSC 与网络其他
部件协同工作,完成移动用户位置登记、越区切换和自动漫游、合法性检验及频道转接等功
能。
MSC 处理用户呼叫所需的数据和后面介绍的三个数据库有关,它们是 HLR 、VLR 和
AUC,MSC 根据用户当前位置和状态信息更新数据库。
归属位置寄存器
HLR 是一个静态数据库,用来存储本地用户数据信息的数据库。一个 HLR 能够控制若
GSM 网络优化
干个移动交换区域或整个移动通信网,所有用户重要的静态数据都存贮在 HLR 中,在 GSM
通信网中,通常设置若干个 HLR,每个用户都必须在某个 HLR(相当于该用户的原籍)中登
记。登记的内容分为两类:一种是永久性的参数,如用户号码、移动设备号码、接入的优先
等级、预定的业务类型以及保密参数等;另一种是暂时性的需要随时更新的参数,即用户当
前所处位置的有关参数,即使用户漫游到 HLR 所服务的区域外,HLR 也要登记由该区传送
来的位置信息。这样做的目的是保证当呼叫任一个不知处于哪一个地区的移动用户时,均可
由该移动用户的原地位置寄存器获知它当时处于哪一个地区,进而建立起通信链路。
HLR 储存两类数据:
一是用户的参数,包括 MSISDN、IMSI 、用户类别、Ki,补充业务等参数。
二是用户的位置信息,即该 MS目前处于哪个 MSC/VLR 中的 MSC/VLR 地址。
拜访位置寄存器
VLR 是一种用于存储来访用户位置信息的数据库。一个 VLR 通常为一个 MSC 控制区服
务,也可为几个相邻 MSC 控制区服务。当移动用户漫游到新的 MSC 控制区时,它必须向该
地区的 VLR 申请登记。VLR 要从该用户的 HLR 查询有关的参数,要给该用户分配一个新的
漫游号码(MSRN),并通知其 HLR 修改该用户的位置信息,准备为其它用户呼叫此移动用
户时提供路由信息。如果移动用户由一个 VLR 服务区移动到另一个 VLR 服务区时,HLR 在
修改该用户的位置信息后,还要通知原来的 VLR,删除此移动用户的位置信息。因此 VLR
可看作一个动态的数据库。
VLR 用于寄存所有进入本交换机服务区域用户的信息。VLR 看成是分布的 HLR,由于
每次呼叫,它们之间有大量的信令传递,若分开,信令链路负荷大,所以在爱立信系统中,
VLR 和 MSC 配对合置于一个物理实体中,将 MSC 与 VLR 之间的接口做成 AXE 的内部接
口。
VLR 中也寄存两类信息:
一是本交换区用户参数,该参数是从 HLR 中获得的。
二是本交换区 MS 的 LAI 。
无线基站子系统
BSS 系统是在一定的无线覆盖区中由 MSC 控制,与 MS 进行通信的系统设备,它主要