CDMA通信原理(6)

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第3章 CDMA系统结构

原VLR将取消临时记录的该移动用户数据。因此，VLR可看作为一个动态用户数据库。

VLR功能总是在每个MSC中综合实现的。 3. 归属位置寄存器（HLR）

归属位置寄存器（HLR）是CDMA系统的中央数据库，存储着该HLR控制的所有存在的移动用户的相关数据。一个HLR能够控制若干个移动交换区域以及整个移动通信网，所有移动用户重要的静态数据都存储在HLR中，这包括移动用户识别号码、访问能力、用户类别和补充业务等数据。HLR还存储且为MSC提供关于移动用户实际漫游所在的MSC区域扔关动态信息数据。这样，任何入局呼叫可以即刻按选择 路径送到被叫的用户。 4. 鉴权中心（AC）

CDMA系统采取了特别的安全措施，例如用户鉴权、对无线接口上的话音、数据和信号信息进行保密等。因此，鉴权中心（AC）存储着鉴权信息和加密密钥，用来防止无权用户接入系统和保证通过无线接口的移动用户通信的安全。

AC属于HLR的一个功能单元部分，专用于CDMA系统的安全性管理。 5. 移动设备识别寄存器（EIR）

移动设备识别寄存器（EIR）存储着移动设备的电子序列号（ESN），通过检查白色清单、黑色清单或灰色清单这三种表格，在表格中分别列出了准许使用的、出现故障需监视的、失窃不准使用的移动设备的ESN，使得运营部门对于不管是失窃还是由于技术故障或误操作而危及网络正常运行的MS设备，都能采取及时的防范措施，以确保网络内所使用的移动设备的唯一性和安全性。

3.5 操作子系统（OSS）

操作子系统（OSS）需完成许多任务，包括移动用户管理、移动设备管理以及网络操作和维护。

移动用户管理可包括用户数据管理和呼叫计费。用户数据管理一般由归属位置寄存器（HLR）来完成这方面的任务，HLR是NSS功能实体之一。用户识别卡UIM的管理也可认为是用户数据管理的一部分，但是，作为相对独立的用户识别卡UIM的管理，还必须根据运营部门对UIM的管理要求和模式采用专门的UIM个人化设备来完成。呼叫计费可以由移动用户所访问的各个移动

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交换中心MSC和GMSC分别处理，也可以采用通过HLR或独立的计费设备来集中处理计费数据的方式。

移动设备管理是由移动设备识别寄存器（EIR）来完成的，EIR与NSS的功能实体之间是通过SS7信令网络的接口互连，为此，EIR也归入NSS的组成部分之一。

网络操作与维护是完成对CDMA系统的BSS和NSS进行操作与维护管理任务的，完成网络操作与维护管理的设施称为操作与维护中心（OMC）。从电信管理网络（TMN）的发展角度考虑，OMC还应具备与高层次的TMN进行通信的接口功能，以保证CDMA网络能与其它电信网络一起纳入先进、统一的电信管理网络中进行集中操作与维护管理。直接面向CDMA系统BSS和NSS各个功能实体的操作与维护中心（OMC）归入NSS部分。

可以认为，操作子系统（OSS）已不包括与CDMA系统的NSS和BSS部分密切相关的功能实体，而成为一个相对独立的管理和服务中心。主要包括网络管理中心（NMC）、安全性管理中心（SEMC）、用于用户识别卡管理的个人化中心（PCS）、用于集中计费管理的数据后处理系统（DPPS）等功能实体。

3.6 接口和协议

3.6.1 主要接口

CDMA系统的主要接口是指A接口、Um 接口。如图3-4所示。它主要定义和标准化能保证不同供应商生产的移动台、基站子系统和网络子系统设备能纳入同一个CDMA数字移动通信网运行和使用。

UmABTSMSBTSBSCBSCMSC 图3-4 CDMA系统的主要接口

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2. A接口

A接口定义为网络子系统（NSS）与基站子系统（BSS）之间的通信接口，从系统的功能实体来说，就是移动交换中心（MSC）与基站控制器（BSC）之间的互连接口，其物理链接通过采用标准的2.048Mbit/s PCM数字传输链路来实现。此接口传递的信息包括移动台管理、基站管理、移动性管理、接续管理等。

3. Um接口（空口接口）

Um接口（空中接口）定义为移动台与基站收发信台（BTS）之间的通信接口，用于移动台与CDMA系统的固定部分之间的互通，其物理链接通过无线链路实现。此接口传递的信息包括无线资源管理，移动性管理和接续管理等。

3.6.2 网络子系统内部接口

网络子系统由移动交换中心（MSC）、拜访位置寄存器（VLR）、归属位置寄存器（HLR）等功能实体组成，因此CDMA技术规范定义了不同的接口以保证各功能实体之间的接口标准化。其示意图如图3-5所示。

MSBSSUmAQEMSCNSSAiMSC/SSPT1PSTNBDiVLRSCPT2ISDNCDHHLRACHDLCOMC-SNMC表示七号信令链路

图3-5 网络子系统内部接口示意图

2. B接口

B接口定义为拜访位置寄存器（VLR）与移动交换中心（MSC）之间的内部接口。用于移动交换中心（MSC）向拜访位置寄存器（VLR）询问有关移动台（MS）当前位置信息或者通知拜访位置寄存器（VLR）有关移动台（MS）的位置更新信息等。

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3. C接口

C接口定义为归属位置寄存器（HLR）与移动交换中心（MSC）之间的接口。用于传递路由选择和管理信息。如果采用归属位置寄存器（HLR）作为计费中心，呼叫结束后建立或接收此呼叫的移动台（MS）所在的移动交换中心（MSC）应把计费信息传送给该移动用户当前归属的归属位置寄存器（HLR），一旦要建立一个至移动用户的呼叫时，入口移动交换中心（GMSC）应向被叫用户所属的归属位置寄存器（HLR）询问被叫移动台的漫游号码。C接口的物理链接方式与D接口相同。 4. D接口

D接口定义为归属位置寄存器（HLR）与拜访位置寄存器（VLR）之间的接口。用于交换有关移动台位置和用户管理的信息，为移动用户提供的主要服务是保证移动台在整个服务区内能建立和接收呼叫。实用化的CDMA系统结构一般把VLR综合于移动交换中心（MSC）中，而把归属位置寄存器（HLR）与鉴权中心（AC）综合在同一个物理实体内。因此D接口的物理链接是通过移动交换中心（MSC）与归属位置寄存器（HLR）之间的标准2.048Mbit/s 的PCM 数字传输链路实现的。 5. E接口

E接口定义为控制相邻区域的不同移动交换中心（MSC）之间的接口。当移动台（MS）在一个呼叫进行过程中，从一个移动交换中心（MSC）控制的区域移动到相邻的另一个移动交换中心（MSC）控制的区域时，为不中断通信需完成越区信道切换过程，此接口用于切换过程中交换有关切换信息以启动和完成切换。E接口的物理链接方式是通过移动交换中心（MSC）之间的标准2.048Mbit/s PCM 数字传输链路实现的。

3.6.3 CDMA系统与其它公用电信网的接口

其它公用电信网主要是指公用电话网（PSTN），综合业务数字网（ISDN），分组交换公用数据网（PSPDN）和电路交换公用数据网（CSPDN）。CDMA系统通过MSC与这些公用电信网互连，其接口必须满足CCITT的有关接口和信令标准及各个国家邮电运营部门制定的与这些电信网有关的接口和信令标准。

根据我国现有公用电话网（PSTN）的发展现状和综合业务数字网（ISDN）的发展前景，CDMA系统与PSTN和ISDN网的互连方式采用7号信令系统接口。其物理链接方式是通过MSC与PSTN或ISDN交换机之间标准2.048Mbit/s的PCM数字传输实现的。

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如果具备ISDN交换机，HLR与ISDN 网之间可建立直接的信令接口，使ISDN 交换机可以通过移动用户的ISDN号码直接向HLR 询问移动台的位置信息，以建立至移动台当前所登记的MSC之间的呼叫路由。

3.6.4 CDMA系统与智能网的接口

T1接口：SCP与MSC/SSP之间的接口。 T2接口：SCP与HLR之间的接口。

3.6.5 各接口协议

CDMA系统各功能实体之间的接口定义明确，同样CDMA规范对各接口所使用的分层协议也作了详细的定义。协议是各功能实体之间共同的“语言”，通过各个接口互相传递有关的消息，为完成CDMA系统的全部通信和管理功能建立起有效的信息传送通道。不同的接口可能采用不同形式的物理链路，完成各自特定的功能，传递各自特定的消息，这些都由相应的信令协议来实现。CDMA系统各接口采用的分层协议结构是符合开放系统互连（OSI）参考模型的。分层的目的是允许隔离各组信令协议功能，按连续的独立层描述协议，每层协议在明确的服务接入点对上层协议提供它自己特定的通信服务。图3-6给出了CDMA系统主要接口所采用的协议分层示意图。

MSCMMML3RRRRRRL2L1LAPDmSigL1LAPDmSigL1BTSMLAPDSigL1BTSMLAPDSigL1SCCPMTPSCCPMTPBSMAPBTSBSCMSCCMMMBSMAPUm接口Abis接口A接口

图3-6 系统主要接口的协议分层示意图

2. 协议分层结构

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信号层1（也称物理层）

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