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移动通信原理与系统
1.3.2.3 2.2.3 GSM网络结构

2.2.3 GSM网络结构

GSM移动通信网的组织情况视不同国家和地区而定,地域大的国家可以分为三级(第一级为大区(或省级)汇接局,第二级为省级(地区级)汇接局,第三级为各基本业务区的MSC),中小型国家可以分为两级(一级为汇接中心,另一级为各基本业务区的MSC)或无级。我国的GSM网络采用三级网络结构。

1.移动业务本地网的网络结构

全国划分为若干个移动业务本地网,原则上长途编号区为一位、二位、三位的地区可建立移动业务本地网,每个移动业务本地网中应相应设立HLR,必要时可增设HLR,用于存储归属该移动业务本地网的所有用户的有关数据。每个移动业务本地网中可设一个或若干个移动业务交换中心MSC(移动端局)。

在移动业务本地网中,每个MSC与局所在本地的长途局相连,并与局所在地的市话汇接局相连。在长途局多局制地区,MSC应与该地区的高一级长途局相连。如没有市话汇接局的地区,可与本地市话端局相连,如图2.8所示。

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图2.8 移动业务本地网由几个长途编号组成的示意图

一个移动业务本地网可只设一个移动交换中心(局)MSC,当用户多达相当数量时也可设多个MSC,各MSC间以高效直达路由相连,形成网状网结构。移动交换局通过网关局接入到固定网,同时它至少还应和省内两个二级移动汇接中心连接,当业务量比较大的时候,它还可直接与一级移动汇接中心相连,这时,二级移动汇接中心汇接省内移动业务,一级移动汇接中心汇接省级移动业务。其典型的组网方式如图2.9所示。

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图2.9 移动本地网组网图(MSC较少)

根据各地方不同情况,也有由于用户数量少本地未建MSC的情况,其组网方式如图2.10所示,也有用户数量大进行大规模组网的情况,其组网方式如图2.11所示。

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图2.10 移动本地网组网图(本地未建MSC)

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图2.11 移动本地网组网图(大规模组网)

2.省内数字公用陆地蜂窝移动通信网络结构

省内数字公用陆地蜂窝移动通信网由省内的各移动业务本地网构成,省内设有若干个二级移动业务汇接中心(或称为省级汇接中心)。二级汇接中心可以只作汇接中心,或者既作端局又作汇接中心的移动业务交换中心。二级汇接中心可以只设基站接口和VLR,因此它不带用户。

省内数字蜂窝公用陆地蜂窝移动通信网中的每一个移动端局,至少应与省内两个二级汇接中心相连,也就是说,本地移动交换中心和二级移动汇接中心以星形网连接,同时省内的二级汇接中心之间为网状连接,如图2.12所示。

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图2.12 省内数字公用蜂窝移动通信网的网络结构

3.全国数字公用陆地蜂窝移动通信网络结构

我国数字公用陆地蜂窝移动通信网采用三级组网结构。在各省或大区设有两个一级移动汇接中心,通常为单独设置的移动业务汇接中心,它们以网状网方式相连;每个省内至少应设有两个以上的二级移动汇接中心,并把它们置于省内主要城市,并以网状网方式相连,同时它还应与相应的两个一级移动汇接中心连接,如图2.13所示。

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图2.13 二三级混合结构

4.移动信令网

(1)移动信令网结构

七号信令网的组建也和国家地域大小有关,地域大的国家可以组建三级信令网(HSTP、LSTP和SP),地域偏小的国家可以组建二级网(STP和SP)或无级网,下面以中国GSM信令网为例来作一介绍。

在中国,信令网有两种结构,一是全国七号信令网;二是组建移动专用的七号信令网,是全国信令网的一部分,它最简单、最经济、最合理,因为七号信令网就是为多种业务共同服务的,但随着中国移动和中国电信的分营,中国移动建有自己独立的七号信令网。

我国移动信令网采用三级结构(有些地方采用二级结构),在各省或大区设有两个HSTP,同时省内至少还应设有两个以上的LSTP(少数HSTP和LSTP合一),移动网中其他功能实体作为信令点SP。

HSTP之间以网状网方式相连,分为A、B两个平面;在省内的LSTP之间也以网状网方式相连,同时它们还应和相应的两个HSTP连接;MSC、VLR、HLR、AUC、EIR等信令点至少要接到两个LSTP点上,若业务量大时,信令点还可直接与相应的HSTP连接。

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图2.14 大区、省市信令网的转接点结构

(2)信令网的编址方案

在信令网中对每个信令点分配独立于电话网编号的编码,供信令消息在信令网中选择路由使用。为了便于信令网的管理,国际信令网和各国国内信令网彼此独立,国内信令网采用全国统一的编号。

①国际信令网编码方案

ITU-T在Q.708建议中规定了国际信令网信令节点的编码计划。国际信令网的信令点编码采用14位的二进制数进行编码,采用三级的编码结构,见表2.1。

表2.1 国际信令网信令点编码格式

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其中大区识别码是用来识别世界编号大区,用NML三位码来标识;区域网识别用来识别世界编号大区内的区域网,用K至D八位码来标识;信令点识别用来识别区域网内的信令点,用CBA三位码来标识。

N~D十一位码称为信令区域网编码(SANC),每个国家至少占有一个SANC。SANC用Z-UUU的十进制来表示,Z为大区识别,UUU为区域网识别。我国大区号为4,区域网编码为120,因此我国的SANC为4-120。

②各国国内信令网编码方案

各国国内信令网根据各自的具体情况可以采用独立的编址方案,其中我国的国内信令网采用24位的信令点编址方案,见表2.2。

表2.2 我国国内信令网信令点编码格式

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我国七号信令点的24位编码包含三部分:主信令区编码、分信令区编码和信令点编码,各部分均为8位。其中主信令区原则上以省、直辖市、自治区为单位编排;分信令区以省、自治区的地区、地级市或者直辖市的汇接局为单位编排。