移动交换原理与技术幻灯片.pptx

1 信息传输与交换技术 第6章 移动交换原理与技术 2 对移动通信而言，在通信网络的总体规划和设计中必须解决的一个问题是，为了满足运行环境、业务类型、用户数量和覆盖范围等要求，通信网络应该设置哪些基本组成部分(比如，基站和移动台、移动交换中心、网络控制中心、操作维护中心等)，以及这些组成部分应该怎样部署，才能构成一种实用的网络结构。图1表示了一个数字蜂窝通信系统的网络结构。 11.1 移动交换机结构和特点 3 图1 数字蜂窝通信系统的网络结构 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；网络子系统由移动交换中心(MSC)、操作维护中心(OMC)、原籍位置寄存器(HLR)、访问位置寄存器(VLR)、鉴权中心(AUC)和移动设备识别寄存器(EIR)等组成。一个MSC可管理多达几十个基站控制器，一个基站控制器最多可控制256个BTS。由MS、BS和网络子系统构成公用陆地移动通信网，该网络由MSC与公用交换电话网(PSTN)、综合业务数字网(ISDN)和公用数据网(PDN)进行互连。 4 移动台MS 移动台MS实现移动终端功能，GSM 移动台包括移动台物理设备（即手机的裸机）和 SIM 卡两部分。移动台的类型很多，除了人们最熟悉的手机之外还包括车载台、便携式移动台。 移动台的一个重要组成部分是用户识别模块，即SIM卡。SIM卡中存放着所有和用户有关的用户无线接口侧的信息，包括鉴权、加密信息。使用GSM系统进行呼入和呼出的移动台必须插入SIM卡，只有在处理紧急呼叫时（如呼110和119），才可以在不插入SIM卡的情况下使用移动台。 5 基站子系统BSS 基站子系统（BSS）：基站子系统主要负责完成无线发送接收和无线资源管理等功能，可分为基站控制器BSC （Base Station Controller ）和基站收发信台BTS （ Base Transceiver Station）。BSS一方面通过 BTS 利用无线接口与移动台相连，负责信息的无线发送/接收和无线资源的管理；另一方面，通过 BSC 和网络子系统（NSS）中的移动业务交换中心（MSC）相连，实现移动用户之间以及移动用户和固定电话网络用户之间的通信连接。 6 网络子系统NSS 网络子系统（NSS）由六个功能单元组成： 移动业务控制中心MSC（Mobile service Switching center ） 访问用户位置寄存器VLR（Visitor Location Register ） 归属用户位置寄存器HLR（Home Location Register ） 鉴权中心AUC（Authenticate Center ） 移动设备标识寄存器EIR（Equipment Identity Register ） 操作维护中心OMC（Operation and Maintenance Center ）。 7 1.移动业务控制中心MSC MSC是整个网络子系统的核心。首先，MSC 是交换机，它通过接口和其他 MSC 或 PSTN建立连接、进行呼叫控制和计费。 在一个容量较大的移动通信系统中，其网络子系统中可能包含若干个MSC。同时和移动网络以及固定网络连接、负责移动网至固定网、以及固定网到移动网呼叫转接功能的 MSC 叫做网关 MSC（即 GMSC）。 GSM系统通过GMSC与公用电信网PSTN互连，一般采用7号信令系统接口。其物理链接方式是通过在GMSC与PSTN或ISDN交换机之间采用2.048Mb/s的PCM数字传输链路来实现的。 MSC 具有号码存储、呼叫处理、路由选择等功能。MSC 可以从HLR、VLR 和AUC获取处理用户位置登记和呼叫请求所需要的全部数据。反之，MSC 也根据其获取的最新信息请求更新数据库的部分数据。 8 VLR 和 HLR 访问用户位置寄存器（VLR） VLR 中存放的是MSC管辖范围内的用户的相关信息。VLR负责用户的位置登记和位置信息的更新，MSC根据用户在VLR中登记的位置，对其发起寻呼。VLR中的数据是临时的（只有用户在其服务区内时，VLR中才保留该用户的数据）。 归属用户位置寄存器（HLR） HLR是GSM系统的中央数据库，存储着该HLR控制区内所有用户的相关数据。一个HLR可以控制一个或者若干个VLR。HLR 中存储着该HLR控制区内所有移动用户的静态和动态数据，保证每个入局呼叫都能按最新的路径信息接续至被叫用户。 9 AUC、EIR 和 OMC 鉴权中心（AUC） AUC中存储着鉴权算法和加密密钥，用来防止非法用户接入系统，并保证通过无线接口进行通信的用户数据的安全。? 移动设备识别寄存器（EIR） EIR中存储着移动设备的国际移动设备识别码IMEI，分别列出准许使用的、失窃不准使用的、出现异常需要监视的