一GSM网络结构和接口

一、GSM网络结构和接口ESTS—G41V2.0第1页东方通信东方通信一、GSM网络结构和接口本部分内容包括：GSM网络结构和相关接口OSI模型，七号信令系统的层次结构对应。一、GSM网络结构和接口ESTS—G41V2.0第2页东方通信东方通信（一）网络结构GSM的网络结构如图所示。网元包括HLR、AUC、MSC、VLR、SC、BSC、BTS、MS、OMC等。其中HLR/VLR构成了一个两级的用户数据库系统，AUC是鉴权中心，SC是短消息中心，MSC是交换/互通的中心，BSC/BTS构成的无线子系统决定了网络的覆盖，MS是智能化的移动用户终端。另外，OMC是操作维护中心，起始于各网元的操作维护平台，如OMC_R、OMC_S等，而后纳入网管。网元功能HLR：归属位置寄存器，存储用户的签约数据和位置信息AUC：鉴权中心MSC：移动交换中心VLR：拜访位置寄存器，包含它所管辖区域内出现的移动用户的数据SC：短消息中心，存储转发短消息BSC：基站控制器BTS：基站，提供与移动台的空中接口MS：移动台OMC：操作维护中心一、GSM网络结构和接口ESTS—G41V2.0第3页东方通信东方通信GSM系统网络构成基站系统网络交换系统操作与维护系统移动台PSTNNMCOMCMSCVLRECHLREIRAUCIWFXCDRBSCBTSSIMME接口/连接一、GSM网络结构和接口ESTS—G41V2.0第4页东方通信东方通信（二）接口和协议GSM网络是一个分布式的处理系统。各个网元具有不同的功能，分布在各个地方，它们通过接口协议组成网络，配合工作，来完成网络的各种功能。如用户移动性管理、电话业务、短消息业务等。网元间的接口包括功能的分工界面，和实现功能所需的协议；或者说，网元间信息的交互，和信息交互引起的一系列动作。各网元有自己的程序和DATABASE，象等待指令的机器人。接收到信息、消息、人机接口命令时，执行对应的动作。这个’’动作’’由它内部的程序和DATABASE决定。在空中接口的BCCH中，BTS用广播的方式向移动台发送信息。大部分的情况下，网元间的信息交互是用点到点的消息交互来实现的。GSM网络接口【1】BTS－MS：空中接口【2】BSC－BTS：A_bis接口，多采用厂家内部协议。【3】MSC－BSC：A接口，BSSAP协议。【4】MSC－VLR：B接口，内部协议。【5】MSC－HLR：C接口，当移动台被叫或向移动台发送短消息时，入口MSC询问移动台的HLR，以获得MSRN。MAP协议。【6】HLR－VLR：D接口，交换移动台的位置信息和用户信息。MAP协议。【7】MSC－MSC：E接口，实现MSC间的切换功能，MAP协议；电路交换功能，TUP协议。【8】MSC－EIR：F接口，在MSC检查IMEI是使用。中国不用EIR。【9】VLR－VLR：G接口，当移动台以TMSI启动位置更新时，VLR能够向前一个VLR索取IMSI与鉴权参数组。MAP协议。【10】MS－DTE：R接口。【11】MSC－SC：未定义。当GMSC/SC为同一实体时，此接口成为内部接口。【12】MSC－PSTN：电路交换功能，TUP协议。一、GSM网络结构和接口ESTS—G41V2.0第5页东方通信东方通信GSM网络接口类型（三）OSI参考模型OSI，即开放式系统互连。OSI模型是计算机通信的七层参考模型，着眼于开放。它的目的是：任意两个用户只要遵循OSI通信协议，就可以自由地接入网络互相通信。根据OSI参考模型，任何两个网络节点间的通信协议可分为七层：1．物理层FEBCDGAinterfaceDBRAbisBSSMSBTSBSCMSCMSCEIRDTEVLRHLRAUCVLRAir-interface一、GSM网络结构和接口ESTS—G41V2.0第6页东方通信东方通信定义物理传输链路的电气和功能特性，保证物理传输媒体能透明地传送比特流。2．数据链路层保证两个邻接节点间的链路上，数据无差错传送。包括差错空中、顺序控制和流量控制。3．网络层根据数据传送的目的地址和网络状态选择路由，保证数据在网络中可靠地传送。提供无连接服务和面向连接服务，即数据报服务和虚电路服务。4．运输层其作用是为与不同子网相连的用户提供可靠的端到端的传送服务。由于不同子网提供的服务可能有些差异，为了弥补这些差异和不足，可以增设一个运输层协议。5．会话层协调两端用户（通信进程）之间的对话过程。6．表示层提供数据结构的变换控制功能，解决两端用户不同的信息表示方法的匹配问题。可以允许两端用户采用不同的编码方法组织数据。7．应用层用户数据消息的生成、有序发送和语义解释。这里的用户指的就是网络节点中的应用进程。显然，不同的应用业务有不同的消息序列和信息内容，因此应用层由一组并行的适用于不同应用的协议组成。随着应用业务的发展，应用层将不断扩充。(四)七号信令系统与OSI层次结构的对应在程控系统中，网元间的信令交互实际已成为各网元的处理器之间的通信。当然，信令系统更注重效率和可靠性。七号信令系统采用了紧凑的四层结构，分别对应于OSI模型的物理层、数据链路层、网络层和应用层。如图3所示。其中，MTP和SCCP的功能是提供一个可靠的传递系统，保证两个节点的应用层之间传送的消息无差错、不丢失、不错序、不重复。所以,我们可以得到简化的七号信令系统层次结构，如图4所示。接口的某项功能的实现，经常表现为某个相应的消息序列。另外，在网元的内部，几乎对每个消息都有时钟保护，以尽量避免资源的吊死。GSM网络接口中，除了A_bis和空中接口之外，都采用了七号信令。七号信令网作为电信网的支撑网，这一点在GSM系统中体现的极为明显。七号信令系统与OSI层次结构MAP一、GSM网络结构和接口ESTS—G41V2.0第7页东方通信东方通信第7层应用层--------------------------------第3层:网络层---------------------------------第2层:数据链路层---------------------------------第1层:物理层---------------------------------MTP:MessageTransferPart,消息传递部分SCCP:SignalingConnectionControlPart,信令连接控制部分BSSAP:BaseStationSystemApplicationPart,基站系统应用部分,用于GSMA接口TCAP:TransactionCapabilityApplicationPart,事务能力应用部分MAP:MobileApplicationPart,移动应用部分,用于MSC﹑VLR﹑HLR之间的接口TUP:TelephoneUserPart,电话用户部分,用于MSC和PSTN之间的接口简化的七号信令系统结构MTP-1TUPMTP-2MTP-3SCCPBSSAPTCAPMAP、BSSAP、TUP…用户部分消息传递部分MTP、SCCP