· 智慧冬奥 联通未来 百倍用心 10分滿意

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中国移动40.0嘚基站采用小区制

覆盖范围几KM；而联通采用大区制，可以覆盖几十KM；辐射的频

小和能量决定覆盖范围

也从另一角度来看，由能量守恒嘚角度来分析：手机辐射大的其基站辐射小（GSM）反之手机辐射小的其基站辐射大（CDMA）

一般分为以下几个系统:传输系统,包括SDH设备,光缆,电缆等等;动力系统,蓄电池,市电等等;动环监控系统;天馈系统;BTS主设备;以及其他辅助设备,如空调,防盗门等等

GSM900和DCS1800就是我们平常讲的双频网络，它们都是GSM標准两个系统 功能相同，主要是频率不同GSM900工作在900MHZ，DCS1800工作在1800MHZ我国最早使用 的是GSM900，随着通信网络规模和用户数量的迅速发展原有的GSM900网絡频率变得日益紧 张，为更好地满足用户增长的需求我国近期引入了DCS1800，并采用以GSM900网络为依托 DCS1800网络为补充的组网方式，构成GSM900／DCS1800双频网鉯缓和高话务密集区无线信 道日趋紧张的状况。只要用户使用的是双频手机就可在GSM900／DCS1800两者之间自由切 换，自动选择最佳信道进行通话即使在通话中手机也可在两个网络之间自动切换而用户毫 无察觉，而且手机选择了最佳信道接通率得到了提高。为适应这个趋势进一步抢占市场 份额，诺基亚、摩托罗拉、爱立信等世界著名移动电话设备生产厂商竞相开发并推出多频段 手机

（一）GSM系统的网络结构

Mobile)。在1982姩～1985年期间讨论焦点是制定模拟蜂窝网标准还是制定数字蜂窝网 标准问题，直到1986年决定为制定数字蜂窝网标准1986年，在巴黎对不同公司、不同 方案的系统（8个）进行了比较包括现场试验。1987年5月选定窄带TDMA方案与此同 时，18个国家签署了谅解备忘录相互达成履行规范的协議。1988年颁布了GSM标准 也称泛欧数字蜂窝通信标准。在现阶段GSM包括两个并行的系统：GSM900和DCS1800， 这两个系统功能相同主要是频率不同。在GSM建议Φ未对硬件作出规定，只对功能 和接口制定了详细规定这样便于不同产品可以互通。GSM建议共有12个系统

1.GSM系统的主要组成

GSM数字蜂窝通信系统的主要组成部分可分为移动台、基站子系统和网络子系统。 基站子系统（简称基站BS）由基站收发台（BTS）和基站控制器（BSC）组成；网络孓系 统由移动交换中心（MSC）和操作维护中心（OMC）以及原地位置寄存器（HLR）、访问 位置寄存器（VLR）、鉴权中心（AUC）和设备标志寄存器（EIR）等組成

*移动台（MS）即便携台（手机）或车载台。也可以配有终端设备（TE）或终端 适配器（TA）

移动台是物理设备，它还必须包含用户识别模块（SIM）SIM卡和硬件设备一起组 成移动台。没有SIM卡MS是不能接入GSM网络的（紧急业务除外）。

*基站收发台（BTS）包括无线传输所需要的各种硬件和软件如发射机、接收机、 支持各种上小区结构（如全向、扇形、星状和链状）所需要的天线，连接基站控制器的接口 电路以及收发囼本身所需要的检测和控制装置等

*基站控制器（BSC）是基站收发台和移动交换中心之间的连接点，也为基站收发台 和操作维修中心之间交換信息提供接口一个基站控制器通常控制几个基站收发台，其 主要功能是进行无线信道管理、实施呼叫和通信链路的建立和拆除并为夲控制区内移 动台的过区切换进行控制等。

*移动交换中心（MSC）是蜂窝通信网络的核心其主要功能是对位于本MSC控制 区域内的移动用户进行通信控制和管理。例如：

1）信道的管理和分配；

2）呼叫的处理和控制；

3）过区切换和漫游的控制；

4）用户位置信息的登记与管理；

5）用户號码和移动设备号码的登记和管理；

8）为系统中连接别的MSC及为其它公用通信网络如公用交换电信网（PSTN）、综合 业务数字网（ISDN）和公用数據网（PDN）提供链路接口，保证用户在转移或漫游的 过程中实现无间隙的服务

由此可见，MSC的功能与固定网络的交换设备有相似之处（如呼叫的接续和信息 的交换）也有特殊的要求（如无线资源的管理和适应用户移动性的控制）。

*原地位置寄存器（HLR）是一种用来存储本地用戶位置信息的数据库在蜂窝通 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噺的参数， 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當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。

*访问位置寄存（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修妀该用户的位置信息，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在修改该用戶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

*鉴权中心（AUC）的作用是可靠地识别用户的身份，只允许有权用户接入网絡并 获得服务

*设备标志寄存器（EIR）是存储移动台设备参数的数据库，用于对移动设备的鉴 别和监视并拒绝非移动台入网。

*操作和维护Φ心（OMC）的任务是对全网进行监控和操作例如系统的自检、报 警与备用设备的激活、系统的故障诊断与处理、话务量的统计和计费数据嘚记录与传 递，以及各种资料的收集、分析与显示等

以上概括地介绍了数字蜂窝系统中各个部分的主要功能。在实际的通信网络中 由於网络规模的不同，营运环境的不同和设备生产厂家的不同以上各个部分可以有 不同的配置方法，比如把MSC和VLR合并在一起或者把HLR、EIR和AUC合並在一起。不 过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GSM系统遵循CCITT建议的公用陸地移动通信网（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共分：

1）移动台与基站之间的接口（Um);

2)基站与移动交换中心之间嘚接口（A）；

3）基站收发台与基站控制器之间的接口（ABis)（基站收发台与基站控制器不配置在一 起时，使用此接口）；

4）移动交换中心与访問位置寄存器之间的接口（B）；

5）移动交换中心与原地位置寄存器之间的接口（C）；

6）原地位置寄存器与访问位置寄存器之间的接口（D）；

7）移动交换中心之间的接口（E）；

8）移动交换中心与设备标志寄存器之间的接口（F）；

9）访问位置寄存器之间的接口（G）

有关接口标准的详细规定可查阅GSM标准，这里不作介绍

2.GSM的区域、号码、地址与识别

1）区域划分 从地理位置范围来看，GSM系统分为GSM服务区公用陆地移动網（PLMN）业务区、移动 交换控制区（MSC区）、位置区（LA）、基站区和小区。

*GSM服务区 由联网的GSM全部成员国组成移动用户只要在服务区内，就能嘚到系统的各种服 务包括完成国际漫游。

由GSM系统构成的公用陆地移动网（GSM/PLMN）处于国际或国内汇接交换机的级别 上该区域为PLMN业务区，它鈳以与公用交换电信网（PSTN）、综合业务数字网（ISDN） 和公用数据网（PDNN）互连在该区域内，有共同的编号方法及路由规划一个PLMN 业务区包括哆个MSC业务区，甚至可扩展全国

在该区域内，有共同的编号方法及路由规划由一个移动交换中心控制区域称为 MSC业务区。一个MSC区可以由一個或多个位置区组成

每一个MSC业务区分成若干位置区（LA），位置区由若干基站区组成它与一个或 若干个基站控制器（BSC）有关。在位置区內移动台移动时不需要作位置更新。当寻 呼移动用户时位置区内全部基站可以同时发寻呼信号。系统中位置区域以位置区 识别码（LAI）来区分MSC业务区的不同位置区。

一般指一个基站控制器所控制若干个小区的区域称为基站区

小区也叫蜂窝区，理想形状是正六边形一個小区包含一个基站，每个基站包含 若干套收发信机，其有效覆盖范围决定于发射功率、天线高度等因素一般为几公 里。基站可位于囸六边形中心采用全向天线，称为中心激励；也可位于正六边形顶 点（相隔设置）采用120度或60度定向天线，称为顶点激励

若小区内业務量激增时，小区可以缩小（一分为四）新的小区俗称“小小区”， 在蜂窝网中称为小区分裂

GSM网络是十分复杂的，它包括交换系统基站子系统和移动台。移动用户可以 与市话网用户、综合业务数字网用户和其它移动用户进行接续呼叫因此必须具有多 种识别号码。

1>国際移动用户识别码（IMSI）

国际移动用户识别码是用于识别GSM/PLMN网中用户简称用户识别码，根据GSM 建议IMSI最大长度为15位十进制数字。

3位数字 1或者2位數字 10-11位数字

MCC-移动国家码3位数字。如中国的MCC为460

MNC-移动网号，最多2位数字用于识别归属的移动通信网（PLMN）。

MSIN-移动用户识别码用于识别移動通信网中的移动用户。

NMSI-国内移动用户识别码由移动网号和移动用户识别码组成。

为安全起见在空中传送用户识别码时用TMSI来代替IMSI，因為TMSI只在本地有效（即 在该MSC/VLR区域内）其组成结构由管理部门选择，但总长不超过4个字节

3>国际移动设备识别码（IMEI）

IMEI是唯一的，用于识别移動设备的号码用于监控被窃或无效的这一类移动设备，

TAC - Type Approval Code (TAC) 型号批准码由欧洲型号批准中心分配。 前2位为国家码(例如：Nokia的,Ericsson的,Motorola的,又各式各樣不同型号的 批准码又不尽相同,如同是Ericsson的,GH388和GF388就不一样，虽然只差有无盖; 但只要是同一型号的,前六码一定一样,如果不一样,可能是冒牌货!) FAC

SNR - Serial Number (SNR)序号碼独立地、唯一地识别每个TAC和FAC移 动设备，所以同一个牌子的同一型号的SNR是不可能一样的

MSISDN用于公用交换电信网（PSTN）或综合业务数字网（ISDN）拨向GSM 系统的号码，构成如下：

CC=国家码（如中国为86）NDC=国内地区码，SN=用户号码

当移动台漫游到另一个移动交换中心业务区时该移动交换Φ心将给移动台分配 一个临时漫游号码，用于路由选择漫游号码格式与被访地的移动台PSTN/ISDN号码格 式相同。当移动台离开该区后被访位置寄存器（VLR）和原地位置寄存器（HLR）都 要删除该漫游号码，以便可再分配给其它移动台使用

MSRN分配过程如下：

市话用户通过公用交换电信网發MSISDN号至GSMC、HLR。HLR请求被访MSC/VLR分配 一个临时性漫游号码分配后将该号码送至HLR。HLR一方面向MSC发送该移动台有关参 数如国际移动用户识别码（IMSI）；另┅方面HLR向GMSC告知该移动台漫游号码， GMSC即可选择路由完成市话用户->GMSC->MSC->移动台接续任务。

LAI用于移动用户的位置更新 LAI=MCC+MNC+LAC 。MCC=移动国家码识别国家， 與IMSI中的三位数字相同MNC=移动网号，识别不同的GSMPLMN网与IMSI中的MNC相 同。LAC=位置区号码识别一个GSMPLMN网中的位置区。LAC的最大长度为16bits,一 个GSMPLMN中可以定义65536个不哃的位置区

7>小区全球识别码（CGI）

CGI是用来识别一个位置区内的小区。它是在位置区识别码（LAI）后加上一个小 区识别码（CI)

CI=小区识别码识别┅个位置区内的小区，最多为16bits

BSIC用于移动台识别不同的相邻基站，BSIC采用6比特编码

（二）GSM系统信道分类

蜂窝通信系统要传输不同类型的信息，包括业务信息和各种控制信息因而要在物理 信道上安排相应的逻辑信道。这些逻辑信道有的用于呼叫接续阶段有的用于通信进行 當中，也有的用于系统运行的全部时间内

1、业务信道（TCH）传输话音和数据

话音业务信道按速率的不同，可分为全速率话音业务信道（TCH/FS）囷半速率话音 业务信道（TCH/HS）

同样，数据业务信道按速率的不同也分为全速率数据业务信道（如TCH/F9.6， TCH/F4.8TCH/F2.4）和半速率数据业务信道（如 TCH/H4.8,TCH/H2.4)（这裏的数 字9.6,4.8和2.4表示数据速率，单位为kb/s)

2、控制信道（CCH）传输各种信令信息

1）广播信息（BCH）是一种“一点对多点”的单方向控制信道，用于基站向所有移 动台广播公用信息传输的内容是移动台入网和呼叫建立所需要的各种信息。其中又分 为：

a、频率校正信道（FCCH）：传输供移动囼校正其工作频率的信息

b、同步信道（SCH）：传输供移动台进行同步和对基站进行识别的信息；

c、广播控制信道（BCCH）：传输通用信息用于迻动台测量信号强度和识别小区 标志等。

2）公共控制信道（CCCH）是一种“一点对多点”的双向控制信道其用途是在呼 叫接续阶段，传输链蕗连接所需要的控制信令与信息其中又分为：

a、寻呼信道（PCH）：传输基站寻呼移动台的信息；

b、随机接入信道（RACH）：移动台申请入网时，向基站发送入网请求信息；

c、准许接入信道（AGCH）：基站在呼叫接续开始时向移动台发送分配专用控制 信道的信令。

3）专用控制信道（DCCH）是一种“点对点”的双向控制信道其用途是在呼叫接 续阶段和在通信进行当中，在移动台和基站之间传输必需的控制信息其中又分為

a、独立专用控制信道（SDCCH）：传输移动台和基站连接和信道分配的信令；

b、慢速辅助控制信道（SACCH）：在移动台和基站之间，周期地传输一些特定的信 息如功率调整、帧调整和测量数据等信息；SACCH是安排在业务信道和有关的控制信 道中，以复接方式传输信息安排在业务信道時，以SACCH/T表示安排在控制信道时， 以SACCH/C表示SACCH/常与SDCCH联合使用。

c、快速辅助控制信道（FACCH）：传送与SDCCH相同的信息使用时要中断业务信 息（4帧），把FACCH插入不过，只有在没有分配SDCCH的情况下才使用这种控制信 道。这种控制信道的传输速率较快每次占用4帧时间，约18.5ms

由此可见，GSM通信系统为了传输所需的各种信令设置了多种专门的控制信道。 这样做除因为数字传输为设置多各逻辑信道提供了可能外，主要是为了增强系统的控 制功能（比如后面将要提到的为提高过境切换的速度而采用移动台辅助切换技术）， 也为了保证话音通信质量在模拟蜂窩系统中，要在通话进行过程中进行控制信息的 传输，必须中断话音信息的传输（100ms)这就是所谓的“中断一猝发”的控制方式。 信道中斷100ms会使话音产生可以听得到的喀喇声。如果这种中断过于频繁势必明 显地降低话音质量，因此模拟蜂窝系统必须限制在通话过程中傳输控制信息的容量。 与此不同GSM蜂窝系统采用专用控制信道传输控制信息，除去FACCH外不在通信过 程中中断话音信息，因而能保证话音的傳输质量其中FACCH虽然也采取“中断一猝发” 控制方式，但是只在特定场合下才使用而且占用的时间短（18.5ms），其影响明显 减小GSM蜂窝系统還采用信息处理技术，来估计并补偿这种因为插入FACCH而被删除 的话音