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5.2 系统构成

发布时间: 2005-10-25  来源:
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数字集群通信系统由一系列功能单元组成,图5.1表示了系统的结构及其组成部分。

    一般系统可分为三个主要部分:

    无线子系统(RFSS)

    调度子系统(DSS)

    互联子系统(1SS)。

图5.1  数字集群通信系统结构图


5.2.1  无线子系统
    无线子系统由下列部分组成:
(1)  移动台(MS)/移动用户
    移动台可以是固定台,如调度台、车载台、便携台和手持机。
    每一移动台有几种身份码(比如IMEI、IMSI、TMSI等)。

    IMEI是一出厂时就定下的国际移动台设备识别号,它主要由型号、许可代码和与厂家有关的产品号构成;

    IMSI是国际移动用户识别码,它是在该移动用户在网内的唯一的机器身分号;

    TMSI是移动台当前所在的区(窝)内的代码,区(窝)切换以后就改变。每次通信前,网络HLR的AUC对移动台的身份和权限进行认证,以保证合法用户使用移动网。
(2)  增强型基地收发系统(EBTS)
    增强型基地收发系统(EBTS)在数字集群系统中为固定部门和无线部分之间提供中继,通过空口接口移动用户能够与基地台连接。
    基地台将800M的25kHz的信道划分为6个时隙(TDMA),即6条话音或控制信道,多个信道中除用一个信道作为控制信道外其余信道都可是VSELP编码的话音信道。
    EBTS由下列部分构成:
    ACG 出入控制器通路:

    它是EBTS的核心部分,由它控制和跟踪基台的频率和时隙,它还负责对移动台资源分配,还通过El链路负责和网络进行通信联络。

    TFR 时间频率基准:

    它提供一高确定度5MHz频率和一高准确度的时钟参考。
    CSV信道服务单元:

    它给EBTS提供直接与El线路连接的接口。CSV是符合全部工业标准参数的El接口,它提供辽BTS和交换机之间的接口。

 

5.2.2  调度子系统
    调度子系统由四个部分组成:

    数字交换系统DACS

    网内分组交换(MPS)

    调度应用处理机DAP

    操作维护中心OMC。
(1)  数字交换系统(DACS)
    DACS是MSC交换机与EBTS或者PSTN之间的数字信号转接设备,为了适应传输的要求需要将信号填充整理成宽带结构的形式。

    它的输入是:

    a.调度处理机经过分组交换机MPS来的调度信息;

    b.经MSC和OMC网络操作维护中心来的话音信息。它的输出是到EBTS或远方的基站控制器BSC的数字干线。
(2)  网内分组交换(MPS)
    网内分组交换MPS是数字集群系统内高速数字El型节点处理机。它为网内EBTS终端节点的调度业务和有关控制信息联接电路,它由分组倍份PD、分组交换PS及分组交换工作伦站组成。
(3)  调度应用处理机DAP
    调度应用处理机是为调度通信业务的控制实现的网络控制机。它存储了移动用户的原始材料、MS的数据库、业务范围、通路以及呼叫处理等。调度通信功能有:
    单独调度呼叫:一个MS呼一个MS
    组呼通话:一个MS呼一个预编组MS
    组呼选择通话:调度员组呼通话或选择某服务区、某小区或全网的MS通话
    空中诊断:MS在任何地方出现故障DAP可通过空中发现MS的硬件或软件故障
(4)  操作维护中心OMC
    操作维护中心是全网操作维护的中心。它为工程管理和计划提供各种数据,它的管理对象有:

    经过分组网对DAP、调度处理机、EBTS、基地台、BSC基站控制器、XCDR话音编码转换器进行管理;

    通过异步通信端口对DMC-MSC、HLR和MPS进行状态管理和控制。

    其内容是:突发事件告警,以提示值班人员;在自动检测出错时,以手动或自动方式进行诊断和排除错误;显示欲了解的数据,以便进行分析管理;参数的设置;进行密码和权限等安全管理。
    OMC是一可靠性极强的容错TANDEM计算机平台,其操作系统是UNIX,主机采用MOTOROLA小型机用以太网与多个X终端联接,故其操作灵活、人机接口友好,值班人员通过x终端查阅检测并控制网内各种设备的运行情况,网内设备有故障时,OMC可采用搬运或自动措施以恢复工作。
    OMC可对网内设备进行软件安装、更新运行、以及网内设备结构,参数的控制和状态检测,以扩充网内设备的功能。


5.2.3  互联子系统
(1)  基站控制器BSC
    基站控制器是移动交换中心MSC与基地台EBTS之间的控制交换设备,以使数字集群系
统能扩大覆盖范围和节约线路造价,它可以近置和远置,MSC通过XCDR去控制BSC。

    BSC主要功能是管理无线信道以及MS和MSC之间的传令传输。
    BSC内部有一数字矩阵,EBTS负责无线信道的选择,而MSC负责有线信道的选择,两者
通过BSC内部矩阵、联接,在越区切换时亦由BSC负责。
(2)  话音编码转换器XCDR
    话音编码转换器XCDR是完成PCM/VSELP的转换设备。由于MSC接口的话音编码是采用PCM u律编码方式,而用户端话音编码器采用的是VSElP编码方式,因此,需将EBTS/
BSC送来的VSELP话音编码变换成PCM编码后送至MSC交换机。
    XCDR还担任来自MS的DTMF二次拨号数字再生成新的双音多频信号的任务。
(3)  移动交换中心MSC
    移动交换中心MSC是网络的核心,它提供PSTN和移动网络之间的接口,MSC是用于移
动台MS发起或终止的话务互连的电话交换局。每个MSC提供对某一地理覆盖区域内的移动台的服务,同时一个网络可包括不止一个MSC,MSC提供到PSTN的接口和到BSC的接口以及与其它MSC的互连接口。
    MSC的主要任务是:
    处理呼叫、呼叫控制和信令·移动用户呼叫通路的建立
    鉴权和加密
    拨号码转换
    收费数据的捕获和处理
    回音消除控制
    越区切换
    短信息业务支持
    MSC控制呼叫的建立和路由建立过程,类似于移动网终端局的功能。在陆地网络一边,MSC完成呼叫信令功能,其它的呼叫控制功能包括有:号码变换和路由、矩阵路径控制及出中继的分配、MS收集计费数据。
    格式化呼叫记录并将它们传到计费中心,MSC同时收集这类通过的数据,以便于管理整个网络。
    MSC完成对移动环境的其它功能,同时还支持用来控制无线信道占用情况安全管理功能,它包括修改移动台的鉴别号码等。
    MSC还控制位置寄存器和越区切换过程。位置寄存器允许移动台报告位置改变,使移动台停止呼叫能自动完成。越区切换过程保证了当移动台在一个呼叫建立阶段从一个无线覆盖范围到另一个覆盖范围的呼叫连接。由一个BSC控制的小区之间的越区切换仍由该BSC控制,如果越区切换发生在由不同的BSC控制的小区之间,那么主要的控制功能由MSC完成。
    交换机与PSTN、其它MSC及BSC相连时都要由DACS转接,这是为了省略独立的多路器和人工交换信号。
(4)  访问位置寄存器VLR
    访问位置寄存器VLR存储其覆盖区内的移动用户的全部有关信息,以便MSC能够建立
呼人和呼出的呼叫。VSL从该移动用户的归属位置寄存器中获取并存储有关该用户的数据,
    一旦移动用户离开该VLR控制区域,则重新在另一VLR登记,原VLR将取消临时记录的该移动用户数据,因此可以把VLR看成是一个动态用户数据库。
(5)  归属位置寄存器HLR
    归属位置寄存器HLR是数字集群系统的中央数据库。它存储着该HLR控制的所有的移
动用户的相关数据,这些相关数据包括:MS的操作数据,如IMEI、IMSI和MS-ISDN识别数据、验证密钥等,MS用户类别和补充业务等;MS的服务状况,如电话转移号码、特别路由信息等;MS的活动情况等,如所处区域。
    HLR的数据分为二种:

    永久性的数据,通常是由数据管理中心设定的;

    临时性的数据,它是网络实时设定的并且不断更新。
    所有这些数据都被网内MSC和VLR所利用,以便随时对MS的管理和跟踪服务,网内可
以设多个HLR,每一HLR只存一部分MS的数据。
    HLR的另一项重要的任务是验证要求上网用户的身份,MS每次通信以前,需要被验证
其身分以及其权限,只有授权用户才能使用本网通信。
    此外HLR还为MSC提供关于移动台所在区域的信息,使任何入局呼叫立即按选择的路经送到被叫用户。
(6)  SMS-SC短信息业务中心
    这是数字集群系统的一个特色,它可以通过多种渠道传递最多达到140个字符到一个移动台中,这称为短信息字条,包括字母和数字信息、通过DTMF-IVR数字集合从PSTN中得来的数字信息、和从连接的声音传送系统来的声音传送表示。
    SMS显著的特点是贮存信息,并把信息传送到MS移动用户中去。如果信息不能传递到
MS,SMS-SC就暂时贮存该信息,以便当MS工作时,SMS-SC再次发送信息。


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