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标 题: GSM 系统(GSM900/DCS1800)系统原理（上）�
发信站: 哈工大紫丁香 (2000年06月20日13:36:48 星期二), 站内信件
GSM 系统(GSM900/DCS1800)系统原理
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GSM900和DCS1800就是我们平常讲的双频网络，它们都是GSM标准。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G
SM900，随着通信网络规模和用户数量的迅速发展，原有的GSM900网络频率变得日益紧
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，以缓和高话务密集
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
GSM的历史可以追溯到1982年，当时，北欧四国向CEPT（Conference Europe of Post a
nd Telecommunications)提交了一份建议书，要求制定900MHZ频段的欧洲公共电信业务
规范，以建立全欧统一的蜂窝系统。同年，成立了移动通信特别小组（GSM-Group Spec
ial Mobile)。在1982年～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议。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DCS1
800， 这两个系统功能相同，主要是频率不同。在GSM建议中，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；网络子系 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）等组成。
*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 电路以及收发台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换信息提供接口。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，并为本控制区内移 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）用户号码和移动设备号码的登记和管理；
6）服务类型的控制；
7）对用户实施鉴权；
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）和公用数据网（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户位置信息的数据库。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。
*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。
*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络并 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。
*操作和维护中心（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的记录与传 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， 由于
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合并在一起。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。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的接口（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）移动交换中心与访问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。
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晚妆初了明肌雪， 临风谁更飘香屑，
春殿嫔娥鱼贯列。 醉拍阑干情味切。
凤箫吹断水云闲， 归时休放烛花红，
重按霓裳歌遍彻。 待踏马蹄清夜月。
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