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GSM无线移动通信系统发展

期刊目录网通信论文发表2019-10-22 10:28关注(1)

  随着5G时代的来临,无线移动通信系统的发展正受到越来越多国家的重视,也更加深远的影响着社会的变革。GSM的全称是GlobalSystemforMobileCommunications,意思是全球移动通信系统,采用的是TDMA技术,本文主要讨论了GSM无线移动通信系统的主要结构以及发展趋势。

GSM无线移动通信系统发展

  关键词:GSM;移动通信;系统结构

  1概述

  从20世纪80年代初开始商用,无线移动通信至今已经有超过30多年的历史,无线移动通信技术的发展基本上是以10年左右为一个发展周期。在经历了20世纪80年代的第一代模拟无线移动通信技术后,第二代数字无线移动通信技术是20世纪90年代初开始商用的,主要采用GSM和窄带CDMA技术。第三代无线移动通信技术是2009年开始商用的,主要是以支持移动多媒体业务为特征,目前在用的是第四代无线移动通信技术,大幅提高了移动多媒体的传输效率,第五代无线移动通信技术目前正在研究论证当中[1]。GSM的全称是GlobalSystemforMobileCommunications,意思是全球移动通信系统,采用TDMA(TimeDivisionMultipleAccess)技术,是三类数字无线通信技术(TDMA、GSM和CDMA)中使用最广泛的一种。中国在1990年左右引进了TDMA技术标准,目前采用的是蜂窝数字移动技术标准。

  2GSM无线移动通信系统结构分析

  GSM无线移动通信系统具有开放式结构,具备面向未来设计系统的能力,也具有这些自己的特点与功能。2.1GSM系统由若干个子系统组成,可以和其他各种公用通信网(PSTN、ISDN、PDN等)互连互通。各子系统之间或者各子系统与各种公用通信网之间都规定了明确且详细定义了相关的标准化接口规范,确保任何厂商提供的GSM系统或GSM子系统可以互连互通。2.2GSM无线移动通信系统提供覆盖不同国家的自动漫游功能是GSM系统的基本功能。2.3GSM无线移动通信系统除了正常使用话音业务以外,还必须具有各种承载相关业务、补充其他业务以及与ISDN关联的其他相关业务。2.4为了能够保证各种GSM用户之间的保密通信和网络内部通信安全,GSM无线通信系统需要具备相应的加密功能和进一步鉴权功能。2.5由于GSM无线通信系统的频率重复利用率非常高,这就需要GSM无线移动通信系统还必须具有极其灵活和极其方便的各种组网结构。2.6GSM系统抗干扰能力特别强,在幸福覆盖区域内的通信质量很高。GSM无线移动通信系统典型结构包括若干个子系统或功能实体,为了提供和管理无线通信传输通路,我们需要配备基站子系统(BSS)在移动台(MS)与网络子系统(NSS)之间。无线通信管理业务主要依靠NSS来完成,实现MS无线通信系统和其他公用通信网络系统甚至是其它MS无线通信系统之间建立稳定通信连接,MS、BSS和NSS共同组成了GSM无线移动通信系统的实际实体部分。为了控制和维护以上这些无线移动通信系统的实际运行实体部分,我们需要提供相应的操作支持系统(OSS)给相关无线移动通信运营部门[2]。在GSM无线移动通信系统中,每位用户使用的各种类型的设备统称为移动台(MS),这些也是大多数GSM用户能够直接接触到的GSM无线移动通信系统中的唯一一类设备,其类型包括手持台,也包括车载台和便携式台等。各个用户识别模块(SIM)当中写入了全部与该GSM无线移动用户有关的信息内容和其他某些无线通信系统接口的相关信息,当然鉴权功能及加密功能信息也包含在内。基站子系统(BSS)由两个功能实体收发信台(BTS)和基站控制器(BSC)共同组成,收发信台(BTS)包括三个部分:载频单元、基带单元和控制单元,调制解调部分与发射-接收部分之间的耦合由载频单元完成,语音、数据速率匹配和信道编码信息由基带单元完成,收发信台(BTS)的操作部分以及维护部分由控制单元负责完成。基站子系统(BSS)的控制功能模块是由基站控制器(BSC)实现,可以完成基站子系统(BSS)的设备变换,实现各种相关接口的管理,并负责无线资源的管理以及无线参数的管理。GSM无线通信系统的信号交换功能、各类用户的相关数据及其安全性管理、移动性管理所要求的数据库功能模块都是由网路子系统(NSS)具体来完成的,可以保证各类GSM移动用户之间的正常通信,以及管理各类GSM无线移动用户与其它GSM无线移动用户之间的正常通信。作为无线移动通信网络的核心,移动业务交换中心(MSC)不仅可以实现移动信号交换功能并且面向GSM无线通信系统中的其它部分功能实体,还可以实现包括面向其他通信固定网络的相关接口功能模块,从而实现移动用户与移动用户、移动用户与固定网用户之间的连接。作为GSM无线移动通信系统中登记用户建立呼叫保持的必要条件,访问用户位置寄存器(VLR)主要是负责服务于其对应控制区域内的各类无线移动用户,实现其对应控制区域内且登记的各类无线移动用户相关信息的存储功能。该无线移动用户有关数据信息必须由访问用户位置寄存器(VLR)获得并完成存储。作为GSM无线移动通信系统中的中央数据库,归属用户位置寄存器(HLR)主要负责存储着HLR对应控制的所有无线移动用户的有关通信数据。HLR不仅可以控制多个无线移动通信交换区域,而且可以控制整个无线移动通信网络,所有正常登记的无线移动用户的全部静态通信数据都会被存储在这个归属用户位置寄存器(HLR)当中。作为GSM无线移动通信系统中应用的特别安全措施,诸如无线移动用户鉴权、无线对应接口的语音、数据信息以及相关信号信息保密等,鉴权中心(AUC)实现了这样一些功能。无线移动设备对应的国际移动设备识别代码(IMEI)主要是由移动设备识别寄存器(EIR)负责完成存储的,相关运营部门对失窃、技术故障、影响无线移动通信网络正常工作的其他移动台(MS)设备,都会第一时间采取对应的防范措施,进一步确保无线移动通信网络中正常使用的无线移动通信设备的安全性与唯一性[3]。

  结束语

  随着GSM无线移动通信系统的发展,已经影响和服务于社会的各行各业,我们应该了解和认识这个系统的基本结构和功能。本文简要分析了GSM无线移动通信系统的各个主要功能结构以及它的主要功能。

  参考文献

  [1]华为技术有限公司,GSM网络规划[M].北京:人民邮电出版社,2004,6.

  [2]韩斌杰,GSM原理及网络优化[M].北京:机械工业出版社,2001,8.

  [3]张业荣,竺南直,程勇.蜂窝移动通信网络规划与优化[M].北京:电子工业出版社,2003,9.

  作者:黄波 单位:成都大学信息科学与工程学院

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