移动通信系统现有网络结构

1．6．2　移动通信系统现有网络结构

下一代移动通信系统是在现有的两大2G网络类型——GSM系统和IS－41系统网络的基础上发展的，下面说明我国现在规模最大的GSM／GPRS系统的结构。GSM／GPRS系统的结构如图1．8所示。

图1．8　GSM／GPRS系统的结构

GSM／GPRS系统主要由以下部分组成。

1．移动台

移动台（Mobile Station，MS）是用户使用的终端设备。根据应用与服务情况，移动台可由移动终端（Mobile TerminaI，MT）和用户身份识别卡（SIM卡）组成。MT可完成话音编码、信道编码、信息加密、信息调制和解调、信息发送和接收。SIM卡就是“身份卡”，基本上是一张符合ISO标准的“智慧”卡。SIM卡包含所有与用户有关的和某些无线接口的信息，其中也包括鉴权和加密信息。GSM系统是通过SIM卡来识别移动电话用户的。

2．基站子系统

基站子系统（Base Station Subsystem，BSS）是在一定的天线覆盖区内，由移动业务交换中心（Mobile Switching Canter，MSC）所控制，与移动台进行通信的系统设备。

BSS包括基站收发信台（Base Transceiver Station，BTS）和基站控制器（Base Station Controller，BSC）两部分。BTS通过无线接口与MS相连，负责无线传输；BSC与MSC相连，负责控制与管理。

一个BSS系统由一个BSC与一个或多个BTS组成，一个BSC根据话务量需要可以控制数十个BTS。BTS可以直接与BSC相连，也可以通过基站接口设备（BTSInterface Equipment，BIE）与远端的BSC相连。BSS还应包括码变换器（Transcoder，TC）和子复用设备（SubMultiplexing，SM）。

3．移动业务交换中心

移动业务交换中心（MSC）是对位于其所覆盖区内的移动台进行控制、交换的功能实体，也是移动通信系统与PSTN网及其他移动通信网的接口。MSC除了完成固网中交换中心所完成的呼叫控制等功能外，还要完成无线资源的管理、移动性管理等功能。另外，为了建立至移动台的呼叫路由，每个MSC还应能完成入口（GMSC）的功能，即查询被叫移动台位置信息的功能。MSC还具备智能网中业务交换点（SSP）的功能，在识别到移动用户的智能业务呼叫时向业务控制点（SCP）报告，在SCP的控制上完成智能业务。

MSC从来访位置寄存器（Visitor Location Register，VLR）、归属位置寄存器（Home Location Register，HLR）和鉴权中心（Authentication Center，AUC）中取得处理用户呼叫请求所需的全部数据。

4．来访位置寄存器

来访位置寄存器（VLR）是一个数据库，用来存储所有当前在其管理区域活动的移动台有关数据：IMSI、MSISIDN、TMSI、MS当前所在的位置区、补充业务参数、始发CAMEL签约信息（O－CSI）、终结CAMEL签约信息（T－CSI）等。

VLR是一个动态用户数据库。当一个移动用户进入其所管理的区域时，VLR从移动用广注册的归属位置寄存器（HLR）处获取并存储该移动用户的重要数据，一旦移动用户离开该VLR的控制区域，在另一个VLR登记，原VLR将取消该移动用户的数据记录。通常VLR、MSC合设于一个物理实体中。

5．归属位置寄存器

归属位置寄存器（HLR）是管理部门用于移动用户管理的数据库。每个移动用户都应在某个HLR注册登记。HLR中主要存储两类信息：一是用户的用户数据，包括国际移动用户识别号码（IMSI）、MSISDN、基本电信业务签约信息、业务限制（例如限制漫游）和始发CAMEL签约信息（O－CSI）、终结CAMEL签约信息（T－CSI）等数据；二是有关用户目前所处位置（当前所在的MSC、VLR地址）的信息，以便建立至移动台的呼叫路由。

6．鉴权中心

鉴权中心（AUC）的功能是认证移动用户的身份和产生相应的鉴权参数（随机数RAAD、符号响应SRES、密钥Kc）。

通常，HLR和AUC合设于一个物理实体中。

7．设备识别寄存器

设备识别寄存器（Equipment Identity Register，EIR）是存储有关MS设备参数的数据库。在EIR中存有网中所有MS设备的识别码（IMEI）和设备状态标志（白色、灰色、黑色）。

在我国的移动通信系统中，没有设置EIR。

8．短消息中心

短消息中心（ShortMessage Center，SMC）提供短消息业务功能。

短消息业务（ShortMessage Service，SMS）提供在GSM网络中移动用户和移动用户之间发送长度较短的信息。

点对点短消息业务包括移动台（MS）发起的短消息业务（MO／PP）及移动台终止的短消息业务（MT／PP）。点对点短消息的传递与发送由短消息中心（SMC）进行中继。短消息中心的作用像邮局一样，接收来自各方面的邮件，然后把它们进行分拣，再发给各个用户。短消息中心的主要功能是接收、存储和转发用户的短消息。

通过短消息中心能够更可靠地将信息传送到目的地。如果传送失败，短消息中心保存消息直至发送成功为比。

9．服务GPRS支持节点

服务GPRS支持节点（Service GPRSSupportAode，SGSN）在移动通信系统的分组交换域中提供移动性管理、安全性、接入控制、分组的路由寻址和转发等功能，为用户提供GPRS服务，与电路交互域中MSC／VLR的位置和功能类似。一个SGSN可以同时为多个BSC服务，但一给定的BSC只能连接到唯一的SGSN；同一公共陆地移动网（即由同一运营商建设经营的移动通信网）中可以有多个SGSN。

10．网关GPRS支持节点

网关GPRS支持节点（Gateway GPRSSupportAode，GGSN）是GPRS网络与外部分组数据网络（Packet DataAetwork，PDN）（如Internet等）之间的网关，移动用户与外部分组数据网络之间交换的数据进入和离开移动通信网（PLMN）时都要经过GGSN。GGSN完成不同网络之间分组数据格式、信令协议和地址信息的转换功能；同时GGSN还存储GPRS网络用户的IP地址信息，完成路由计算和更新功能。一个SGSN可以连接到一个或多个GGSN。

11．业务控制功能

业务控制功能（SCF）完成对移动智能网中智能业务的控制。