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[科普中国]-通用电信无线接入网

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通用电信无线接入网的概念无线接入网的概念

无线接入网是部分或全部采用无线电波这一传输媒质来连接用户与交换中心,它除了能向用户提供固定接入外,还能向用户提供移动接入。

跟有线接入网相比,无线接入网具有各大的使用灵活性和更强的抗灾变能力,因此具有广阔的发展前景。尤其是在未来的个人通信中,无线接入网将会发挥有线接入网无法替代的重要作用。

无线接入网,顾名思义,是部分或全部采用无线电波这一传输媒质连接用户与交换中心的,按照这一定义,无线本地环路、蜂窝与无绳系统以及连接用户终端与交换中心的微波一点对多点和卫星通信系统,都可纳入无线接入网的范畴。

采用无线电波连接用户与交换中心已有多年历史。最初,其主要应用为两个方面:其一,用于用户密度稀疏且有线链路难以到达的地区,如海岛、山区和农村等。对于农村地区,微波一点对多点系统具有较大的灵活性和较好的经济性。其二,作为临时性通信手段使用。

但最近几年,随着蜂窝和无绳移动系统的发展,无线链路的使用已经由用户稀疏的农村和市郊地区移向用户密集的市区。同时,它也从临时性链路变为永久性链路,从固定性接入变为移动性接入。

与有线接入网相比,无线接入网具有如下主要特点:

(1)建设周期短。

(2)在通信距离较长时,采用无线接入链路具有较好的经济性。

(3)抗灾变能力强。

(4)能同时向用户提供固定接入和移动接入。

通用电信无线接入网的实质通用电信无线接入网的实质就是无线接入网中采用全球移动通信系统的接入网方式。

移动通信是指移动体与固定体或另一个移动体之间的信息交换,它可使用户“不受时间和空间的限制,随时随地都能交换信息”。实现移动通信的方式有许多种类,其中蜂窝移动通信系统是目前应用较广的一种方式,它是将某一个服务区划分为若干个小区,并以正六边形来近似每一个小区,如果将多个正六边形拼接在一起,就形成了一个类似于蜂巢断面的形状,其名也因此而得出,蜂窝移动通信系统分模拟和数字两大类,其中数字式系统具有更为先进的性能。

数字蜂窝移动通信系统,即全球移动通信系统(GSM),它属于移动接入网的一种应用方式。1

通用电信无线接入网的基本原理移动接入网的基本结构与工作原理GSM的系统结构,它是由网络子系统(NSS)、基站子系统(BSS)和移动台(MS)部分构成,其中从NSS的边界至MS的传输通路就构成移动接入网。

MS是指用户使用的终端设备,它包括移动电话及用于提供数据/传真等附加业务的终端适配器和终端设备。

BSS包括基站控制器(BSC)、基站收发信机(BTS)以及操作维护中心(OMC-R)。

BSC的主要功能是管理无线资源,并集中多个BTS的话务。

BTS的功能是在一个小区内进行无线信号的收发,并将呼叫送至BSC。

OMC-R是对BSS进行操作与维护的功能实体。

NSS主要由以下部分组成:

移动业务交换中心(MSC)。它负责所覆盖区域内的呼叫控制、漫游、位置登记与更新及无线资源的管理等。

访问者位置寄存器(VLR)。它是一个对进入所覆盖区域内用户的基本数据和其它相关信息进行存储的动态数据库,它与MSC一起提供用户漫游时的检索信息。

原籍位置寄存器(HLR)。它是用于移动用户管理的数据库,其存储方式分为永久和半永久两种,每个移动用户都应在其归属的位置(即原籍)寄存器注册登记。HLR主要存储的信息包括用户的业务信息和用户的位置信息。

鉴权中心(AUC)。它存储使移动通信用户通信不受侵犯的全部必要数据和信息。

设备识别寄存器(Em)。它是存储有关移动台设备参数的数据库,主要完成对移动设备的识别、监视和闭锁等功能,以确保非法移动台不能使用。一般EIR与HLR和AUC设在一起。

操作维护中心(OMC-S)。它是用于向用户提供短消息业务的实体。

工作原理GSM将整个服务区域划分为若干个无线小区,每个无线小区内设置一个基站,负责小区内的通信与控制,同时设置一个移动交换控制中心,统一控制这些基站的工作并与市话局相连,从而保证只要移动台位于服务区内,无论它在哪个基站区域,都能实现正常通信。

GSM信道分为业务信道和信令信道,工作时,先利用信令信道进行连接,再利用业务信道进行通话。

接口与业务支持网络接口

GSM的网络接口主要包括Um接口、Sm接口、A接口、MAP接口、MSC与PSTN的接口等。

无线接口

移动终端与网络之间的接口为无线接口,根据协议可将其自下而上分为三层,物理层、数据链路层和网络层。其中第三层又可分为三个子层:无线资源管理层、移动性管理层、连接管理层。2