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1、GSM無線移動通信系統發(fā)展趨勢
關鍵詞:GSM;移動通信;系統結構
1概述
從20世紀80年代初開始商用,無線移動通信至今已經有超過30多年的歷史,無線移動通信技術的發(fā)展基本上是以10年左右為一個發(fā)展周期。在經歷了20世紀80年代的第一代模擬無線移動通信技術后,第二代數字無線移動通信技術是20世紀90年代初開始商用的,主要采用GSM和窄帶CDMA技術。第三代無線移動通信技術是2009年開始商用的,主要是以支持移動多媒體業(yè)務為特征,目前在用的是第四代無線移動通信技術,大幅提高了移動多媒體的傳輸效率,第五代無線移動通信技術目前正在研究論證當中[1]。G
2、SM的全稱是GlobalSystemforMobileCommunications,意思是全球移動通信系統,采用TDMA(TimeDivisionMultipleAccess)技術,是三類數字無線通信技術(TDMA、GSM和CDMA)中使用最廣泛的一種。中國在1990年左右引進了TDMA技術標準,目前采用的是蜂窩數字移動技術標準。
2GSM無線移動通信系統結構分析
GSM無線移動通信系統具有開放式結構,具備面向未來設計系統的能力,也具有這些自己的特點與功能。2.1GSM系統由若干個子系統組成,可以和其他各種公用通信網(PSTN、ISDN、PDN等)互連互通。各子
3、系統之間或者各子系統與各種公用通信網之間都規(guī)定了明確且詳細定義了相關的標準化接口規(guī)范,確保任何廠商提供的GSM系統或GSM子系統可以互連互通。2.2GSM無線移動通信系統提供覆蓋不同國家的自動漫游功能是GSM系統的基本功能。2.3GSM無線移動通信系統除了正常使用話音業(yè)務以外,還必須具有各種承載相關業(yè)務、補充其他業(yè)務以及與ISDN關聯的其他相關業(yè)務。2.4為了能夠保證各種GSM用戶之間的保密通信和網絡內部通信安全,GSM無線通信系統需要具備相應的加密功能和進一步鑒權功能。2.5由于GSM無線通信系統的頻率重復利用率非常高,這就需要GSM無線移動通信系統還必須具有極其靈活和極其方便的各種組網結構
4、。2.6GSM系統抗干擾能力特別強,在幸福覆蓋區(qū)域內的通信質量很高。GSM無線移動通信系統典型結構包括若干個子系統或功能實體,為了提供和管理無線通信傳輸通路,我們需要配備基站子系統(BSS)在移動臺(MS)與網絡子系統(NSS)之間。無線通信管理業(yè)務主要依靠NSS來完成,實現MS無線通信系統和其他公用通信網絡系統甚至是其它MS無線通信系統之間建立穩(wěn)定通信連接,MS、BSS和NSS共同組成了GSM無線移動通信系統的實際實體部分。為了控制和維護以上這些無線移動通信系統的實際運行實體部分,我們需要提供相應的操作支持系統(OSS)給相關無線移動通信運營部門[2]。在GSM無線移動通信系統中,每位用戶使
5、用的各種類型的設備統稱為移動臺(MS),這些也是大多數GSM用戶能夠直接接觸到的GSM無線移動通信系統中的唯一一類設備,其類型包括手持臺,也包括車載臺和便攜式臺等。各個用戶識別模塊(SIM)當中寫入了全部與該GSM無線移動用戶有關的信息內容和其他某些無線通信系統接口的相關信息,當然鑒權功能及加密功能信息也包含在內。基站子系統(BSS)由兩個功能實體收發(fā)信臺(BTS)和基站控制器(BSC)共同組成,收發(fā)信臺(BTS)包括三個部分:載頻單元、基帶單元和控制單元,調制解調部分與發(fā)射-接收部分之間的耦合由載頻單元完成,語音、數據速率匹配和信道編碼信息由基帶單元完成,收發(fā)信臺(BTS)的操作部分以及維護
6、部分由控制單元負責完成?;咀酉到y(BSS)的控制功能模塊是由基站控制器(BSC)實現,可以完成基站子系統(BSS)的設備變換,實現各種相關接口的管理,并負責無線資源的管理以及無線參數的管理。GSM無線通信系統的信號交換功能、各類用戶的相關數據及其安全性管理、移動性管理所要求的數據庫功能模塊都是由網路子系統(NSS)具體來完成的,可以保證各類GSM移動用戶之間的正常通信,以及管理各類GSM無線移動用戶與其它GSM無線移動用戶之間的正常通信。作為無線移動通信網絡的核心,移動業(yè)務交換中心(MSC)不僅可以實現移動信號交換功能并且面向GSM無線通信系統中的其它部分功能實體,還可以實現包括面向其他通信
7、固定網絡的相關接口功能模塊,從而實現移動用戶與移動用戶、移動用戶與固定網用戶之間的連接。作為GSM無線移動通信系統中登記用戶建立呼叫保持的必要條件,訪問用戶位置寄存器(VLR)主要是負責服務于其對應控制區(qū)域內的各類無線移動用戶,實現其對應控制區(qū)域內且登記的各類無線移動用戶相關信息的存儲功能。該無線移動用戶有關數據信息必須由訪問用戶位置寄存器(VLR)獲得并完成存儲。作為GSM無線移動通信系統中的中央數據庫,歸屬用戶位置寄存器(HLR)主要負責存儲著HLR對應控制的所有無線移動用戶的有關通信數據。HLR不僅可以控制多個無線移動通信交換區(qū)域,而且可以控制整個無線移動通信網絡,所有正常登記的無線移動
8、用戶的全部靜態(tài)通信數據都會被存儲在這個歸屬用戶位置寄存器(HLR)當中。作為GSM無線移動通信系統中應用的特別安全措施,諸如無線移動用戶鑒權、無線對應接口的語音、數據信息以及相關信號信息保密等,鑒權中心(AUC)實現了這樣一些功能。無線移動設備對應的國際移動設備識別代碼(IMEI)主要是由移動設備識別寄存器(EIR)負責完成存儲的,相關運營部門對失竊、技術故障、影響無線移動通信網絡正常工作的其他移動臺(MS)設備,都會第一時間采取對應的防范措施,進一步確保無線移動通信網絡中正常使用的無線移動通信設備的安全性與唯一性[3]。
結束語
隨著GSM無線移動通信系統的發(fā)展,已經影響和服務于社會的各行各業(yè),我們應該了解和認識這個系統的基本結構和功能。本文簡要分析了GSM無線移動通信系統的各個主要功能結構以及它的主要功能。
參考文獻
[1]華為技術有限公司,GSM網絡規(guī)劃[M].北京:人民郵電出版社,2004,6.
[2]韓斌杰,GSM原理及網絡優(yōu)化[M].北京:機械工業(yè)出版社,2001,8.
[3]張業(yè)榮,竺南直,程勇.蜂窩移動通信網絡規(guī)劃與優(yōu)化[M].北京:電子工業(yè)出版社,2003,9.