GSM學習心得1----GSM的結構

我們說的GSM也就是和3G對應的2G，我們正被廣泛利用的蜂窩行動通訊系統，雖然現在出現了3G和4G甚至未來的更多G。但是就我感覺而言2G是研究最成功的一個系統。我相信也是生存最長的一個系統，他是集西方通訊方面的科學家絞盡腦汁研究出來的一個非常嚴謹的通訊系統。儘管現在普及3G，什麼CDMA2000、WCDMA、和中國移動的小三(G3或是TD-SCDMA)。但從系統安全以及設計而言遠不及GSM，他們都是在GSM系統的基礎上增加了新的技術。但是卻打破了GSM本身設計的嚴謹。雖然功能增加了，資料速率增加了，但同時網路安全性降低了，這就跟程式設計一個道理，如果你要加新的程式，那就要不斷的去測試，不斷的去改，直到沒有絲毫問題問題才能使用，通訊系統也是一樣。

     

       1、GSM的系統構成（圖1）

圖1

   GSM系統主要由移動臺（MS）、移動網子系統（NSS）、基站子系統（BSS）、操作維護子系統（OSS）四部分組成。

   其中移動臺（MS）也就是我們所說的手機，包括你的手機和裸機卡，其中SIM卡含有全球範圍內使用者唯一標識資訊IMSI（全球移動使用者標識碼），當然還有很多資訊，我們仔細觀察我們的SIM卡，會發現我們的SIM 卡上有8個觸點，我們的SIM卡與手機連線時至少要連線五個觸電（電源、時鐘、資料、復位、和接地端），SIM卡里還有制卡是隨機寫入的鑑權引數Ki值，以及A3鑑權演算法和A8加密演算法，以及我們的PIN碼和PUC碼，這個就不長篇大論了。裸機也就是我們還沒插卡的手機，它裡面含有一個全球唯一裝置標識資訊IMEI號碼，當然如果你的手機是山寨的，那麼也就沒有這個號碼,這個號碼也就相當於我們的身份證號碼，不過這個號碼是用來區分裝置的，這個號碼就是在你手機丟了後你可以將這個手機掛失，那麼系統也就不識別這個資訊，換句話說，即便是別人偷走撿走，它也沒辦法用這個手機，只不過在中國你就別想了，因為中國這個號碼沒有啟用。所以我們的社會上也就多了偷手機的小偷和很多山寨，不過話又說回來，山寨也為我國的為減輕我國就業壓力做了不少貢獻呢，如果沒山寨了，將會有多少人失業呀。

   下來說基站子系統，BSS也就是我們所看到的基站，只不過我們將基站分了個類，分為了BTS和BSC，BTS呢？就是管理基站訊號的收發的，而BSC她可就是個小領導了，她就管理你BTS和你BTS所傳輸的東西。BTS內部由基站收發信機（TRX）、功率放大器(PA)以及耦合器（分路器）以及我們能看到的饋線和天線組成，其核心就是BCF，他主要完成對本BTS的管理，當然BCF也要受BSC管理，要知道一個BSC可以管理多個BTS而一個BCF只能管理本BTS。

BSC是BTS的領導，她主要負責BTS的管理和空中資源的管裡（空中的頻率資源和信令資源）。一方面將接收到的資料送給整個通訊系統的核心移動業務交換中心（MSC），當然在這中間還要進行碼型變換和速率適配的過程，需要中間的一個裝置碼型變換速率適配單元（TRAU），這個裝置的作用是什麼呢？這個裝置她主要是對語音訊號進行碼型變換，對資料型號進行速率適配，要知道MAC可是不接待模擬訊號的，你資料的16Kbps速率也是跟不上MSC的64Kbps速率的，你是要掉隊的，所以就需要這個裝置，但是這個裝置有個特點，就是對信令不做處理，透傳，這就好比招待客人，只能讓客人喝茶，丫鬟只要勞動的份，沒有喝茶的份。

移動網子系統(NSS)內的主要網元有：移動業務交換中心（MSC）、訪問位置暫存器（VLR）、歸屬位置暫存器（HLR）、鑑權中心（AUC）、裝置識別暫存器（EIR）這幾部分組成 ，別看這

個子系統成員多，但是按功能是很好理解的，你要完成交換肯定有一個核心的交換者吧，這個人就是MSC，她可以說是整個行動通訊網的核心骨幹，她完成所用使用者的交換，還要對使用者進行使用者計費同時她還要對所有使用者業務進行管理，比如你要打國際長途，嗯，我先到資料庫裡查一下看你是不是合法使用者，你有沒有許可權打，同時看你有沒有欠費等等好多好多內容都要MSC來完成，所以說MSC是很忙乎的，所以大家在MSC忙的時候能少打電話就少打電話，這也算是給MSC肩負吧。當然MSC是個大忙家，所以系統就要給MSC減負擔，所以就將使用者資料儲存的任務就分給了HLR（原籍位置訪問儲存器）、VLR（訪問位置儲存器）、AUC（鑑權中心）、以及EIR（裝置識別儲存器）來進行管理。HLR你是原籍位置儲存器，好，你就儲存歸屬於本局的所有資料，有人在本局西安辦卡，你就記錄該使用者的IMSI號碼、MSISDN號碼（使用者撥打的號碼）及鑑權引數，該使用者第二天去外地北京了，好北京的VLR將其臨時資料TEMS和小區的小區的LAC號碼儲存在你的儲存庫裡 ，當MSC需要時就從你的資料庫裡調取。VLR儲存拜訪於本局的使用者資訊，我現在是北京局的VLR，當你西安使用者到北京時，你先傳送你的TEMS或是IMSI,讓我知道你是歸屬於那，然後我給你分配個臨時移動使用者識別號碼（TEMS），然後我根據你的IMSI告訴西安的HLR這個使用者現在在我北京，我給分配的LAC和TEMS是多少，然後我問你HLR索要該使用者的鑑權引數、MSISDN號碼等資料，這久好比中美兩國人民相互到兩國旅遊，我們的海關部門需要對你登記一樣。當然這只是通訊過程中的位置更新過程。AUC也就是鑑權中心。這久相當於一個服務公司的鑑權部門，當你需要服務時，我先看下你的資料，你的賬戶裡有沒有錢，你是不是V啊P使用者。經過鑑定，你是，給你提供服務，你不是,哦，對不起，不能為你提供服務。AUC也就是這個功能，我經過A8運算，你這個使用者是合法的你不是外國的網路，或你不是GSM900的網路管轄，對不起，我拒絕對你服務。最後一個裝置就是EIR，這個裝置就是記錄我們手中的裸機串號IMEI的，我相信細心地人都會看見自己的手機裡有黑名單和白名單，但是我們的黑名單沒辦法使用（有些手機能使用黑名單，但是遮蔽的是使用者號碼），這是因為我們國家沒有啟用這個號碼而已。在這我不得不佩服西方人的辦事嚴謹，就這個GSM系統考慮的很周到齊全。

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