大話通信 學習關於 GSM

什麼是GSM

全球移動通信系統 Global System for Mobile Connections.

目前支持 GSM900 GSM1800

GSM900 上行頻率範圍 890~915MHZ 下行頻率範圍 935~960MHZ

GSM1800 上行頻率範圍 1710~1785MHZ 下行頻率範圍 1805~1880MHZ

在沒有學通信的時候，我所認知的網路是這樣的

一直很好奇 網路到底怎麼組成 如何和手機進行通信，後來我們會看到基站散布在我們家附近，我才知道有個基站接受手機的信號。但是基站拿到信號會怎樣？ 這裡畫一個GSM 總的網路結構圖會好一點。

。先畫一個信號流程圖，這樣跟著信號處理流程，我們心中就能瞭然。

因為現在的通信系統都是數字信號系統，也就是模擬信號經過採樣後得到的數字（我記得大學通信原理會講，我要考慮去大學舊書店淘基本看看），然後將採樣後的信源輸入變換器，對信源進行編碼

這裡有疑問 問什麼要對信源編碼：

因為不同信息編碼後不同的表現形式，不過意思是一樣的，就像不同的語言 意思是一樣的，但是表現形式不一樣

接下來就是信道編碼，我又有疑問了為什麼要信道編碼：

信道編碼是為了提高信息傳輸的可靠性，我的理解是增加很多標識增加更多的判斷

編碼完成需要發射信號，但是我們的信號頻率太低了，不能傳輸出去，所以需要將頻率表搬移到更高的頻率上面，頻率越高傳的越遠

在傳輸過程中，信道（信號在空中傳輸 會收到干擾 即雜訊 影響）

接收方接收信號 進行處理。

上面只是大的網路處理信號的流程，這裡有一個更加詳細的GSM網路架構圖，方便以後查看協議處理流程 查閱

GSM網路如下，後面學習協議處理流程要一直參考這幅圖

我第一次看這幅圖 一臉懵逼，好多縮寫辭彙。

*** 從圖上我們可以看到 GSM 由四個部分組成；移動台（Mobile Station 、 MS）、基站系統（Base Station System，BSS）、網路交換系統（Network Switching System，NSS）、操作維護系統（Operations and Maintenance System，OMS），每個部分包含哪些網元 我已經用紅線框了，就不介紹了。

目前接觸到比較多了就是MS BSS NSS，後面學習到就繼續寫

*** 好多縮寫辭彙，根本記不住 只能一點點 記錄

MS 移動台 我一直當成手機， 包括移動設備（ME Mobile Equipment）和 用戶識別模塊（Subscriber Identity Module，SIM），按我的理解就是手機和SIM 卡。

BTS （ Base Transceiver Station）基站收發信台 包含有射頻部分，負責收發無線信號，提供空中介面Um和MS連接

BSC（Base Station Controller）基站控制器 處理無線信號工作：小區切換 無線資源管理，通過 Abis 介面與BTS 連接

MSC（Mobile Service Switching Center）移動業務交換中心，GSM網路的核心，從圖中處於最核心的位置就能看出來。完成交換的功能，完成移動用戶尋呼接入，信道分配、呼叫接續、話務量控制、計費和基站管理，還有很多接觸到在學。通過A介面和BSC 連接，MSC和MSC之間通過E介面連接。

HLR（Home Location Register）歸屬地位置寄存器 是一種來存儲本地用戶信息的資料庫，一個HLR能夠控制若干個移動交換區域。在GSM通信網路中，通常設置若干個HLR，每個用戶必須在某個HLR（相當於某個用戶的原籍）中登記，登記的內容分兩種：一種是永久性的參數，如用戶號碼、移動設備號碼、接入優先等級、預定的業務類型、保密參數等；另一種是暫時性需要隨時更新的參數，即用戶當前所處的位置有關的信息，用戶漫遊到HLR所服務的區域外，HLR也要登記由該區傳送來的位置信息，目的保證呼叫任一不知處於哪一個地區的移動用戶時，均可以由該用戶的HLR中保存漫遊的信息 知道處於哪一個位置，從而建立通信鏈路。

HLR 存儲兩類數據

1 永久參數信息 MSISDN IMSI 用戶類別 Ki 和補充業務等參數

2 暫時用戶信息 用戶的MSC/VLR 用戶狀態（登記/已取消登記） 移動用戶的漫遊信息

HLR 是通過C介面和MSC 建立連接。

VLR（Visit Location Register）訪問位置寄存器 存儲來訪用戶信息的資料庫,一個VLR通常為一個MSC 控制區服務。當移動用戶漫遊到新的MSC控制區時，它必須向該地區VLR申請登記。VLR要從該用戶的HLR查詢有關的參數，要給該用戶分配一個新的漫遊號碼（MSRN），並通知其HLR修改用戶的位置信息（臨時參數），為呼叫此移動用戶提供路由信息。當移動用戶由一個VLR服務區移動到另一個VLR 服務區時（我的理解就是漫遊到另外一個地方），HLR在修改該用戶的位置信息後，還要通知原來的VLR 刪除此移動用戶的位置信息。

VLR 存儲的信息：移動台狀態（遇忙/空閑/無應答）、位置區域識別碼（LAI）、臨時移動用戶識別碼（TMSI）和移動台漫遊碼（MSRN）

VLR 通過B介面和MSC進行連接 VLR 和VLR 之間通過G介面進行連接

這裡有疑問 VLR和HLR是通過 什麼介面連接：網上說是D介面

AUC （Authentication Center）鑒權中心 可靠的識別用戶的身份，只允許有權用戶接入網路並獲取服務。要求AUC 連續訪問和更新用戶記錄，因此，AUC一般與HLR處於一個位置。健全和加密的三個參數分別是隨機碼（RAND），符合響應SRES 密鑰Kc。通過N介面和HLR連接

EIR （Equipment Identity Register）設備識別寄存器 是存儲移動設備參數的資料庫，用於對移動台設備鑒別和監視，並拒絕非法移動台入網

EIR 資料庫由一下幾個國際設備識別碼（IMEI）表組成：白名單，保存那些已知分配給合法的設備的IMEI；黑明名單，保存已經掛失或由於某種原因而被拒絕提供業務的移動台IMEI 。灰名單，保存出現問題（軟禁故障）的移動台的IMEI 。 （目前肯定是接觸不到，先了解下）

PSTN （public Switched Telephone Network）公共交換電話網路，一種常用舊式電話系統。即我們日常生活中常用的電話網。工作原理 公共交換電話網路是一種全球語音通信電路交換網路，包括商業的和政府擁有的。

ISDN（Integrated Services Digital Network） 綜合業務數字網，是一個數字電話網路國際標準，是一種典型的電路交換網路系統。在ITU的建議中，ISDN是一種在數字電話網IDN的基礎上發展起來的通信網路，ISDN能夠支持多種業務，包括電話業務和非電話業務。

PLMN （Public Land Mobile Network）公共陸地移動網路 由政府或它所批准的經營者，為公眾提供陸地移動通信業務目的而建立和經營的網路。該網路通常與公眾交換電話網（PSTN）互連，形成整個地區或國家規模的通信網。PLMN = MCC + MNC，例如中國移動的PLMN為46000，中國聯通的PLMN為46001

--------------------------------

在程序員的路上你不孤單，還有賤賤的楊

歡迎經常來逛博客，是我工作中遇到的零零散散記得筆記，不多，但會不定時更新和大家探討

初始篇：Android 源碼環境搭建(OSX) - engineer_james的博客 - CSDN博客

歡迎給我郵件 jamesyang1991cn@gmail.com