郑烨
广东怡创科技股份有限公司510000
摘要：本文章就中国的GSM网络体系结构，GSM移动通信网的发展过程，以及GSM的网络体系结构、组成的部分进行了分析。
关键词：GSM；网络体系结构；网络优化
一、引言
GSM数字移动通信系统的产生是由欧洲的制造厂家组成的标准化委员会及其电信运营者设计出来的，它发展形成于蜂窝系统的基础上。欧洲是GSM数字移动通信系统的发源地，早在1982年，欧洲就已经有模拟蜂窝移动系统在运营，像英国的TACS以及北欧多国的NMT。以前那个年代这些系统都只能是国内系统，不可以在国外运用。北欧国家在1982年向CEPT提交了一份建议书，提出制定900MHz频段的公共欧洲电信业务规范。并且在这次大会上还成立了一个在欧洲电信标准学会技术委员会的移动特别小组，简称为“GSM”，主要负责制定相关的建议书与标准。
二、GSM数字移动通信网络体系结构分析
2.1GSM网络体系结构及组成
（1）系统的总体结构
GSM数字移动通信系统由基站子系统移动以及交换子系统两部分组成。
（2）基站子系统（BSS）
BSS包括基站收发信设备（BTS）以及基站控制器（BSC）.一个BSC控制多个BTS，通常情况下一个BSC的管辖区是一个位置区。
（3）移动台（MS）
因为移动台可以是车载台或者是手机，所以每个MS有唯一的设备识别码。因为全部的GSM移动台都不能独立工作，必须要加上某一移动通信运营商提供的用户识别卡，方可正常运转工作。每一片SIM卡拥有唯一的GSM移动用户识别码以及移动用户号簿号。移动用户识别码分别由我国的数字移动公网网号、HLR识别号H0H1H2H3、移动国家号码460、及其用户码组成，是数字移动公网中唯一可以识别用户的号码。移动用户号簿号由用户号码ABCD、HLR识别号H0H1H2H3与GSM业务接入号构成，H0H1H2H3也可用来识别移动本地网。
（4）移动交换子系统
MSS包括归属用户位置寄存器、移动业务交换中心、设备识别寄存器访问用户位置寄存器、设备识别寄存器、鉴权中心与设备识别寄存器。
A；访问用户位置寄存器
通常情况下MSC与VLR是相对应，而且处在同一物理实体中。VLR用来暂存管辖区域内全部服务的用户数据，暂存数据来自BSC与HLR，包括MS所处位置区识别、移动用户识别还有业务、鉴权、登记等信息。当MS在其一业务区域或进入某一MSC/VLR业务区域开机申请位置登记时，接受登记的VLR将把MS的用户识别号以及VLR识别号送其归属的HLR，如果是合法用户VLR从归属HLR可以取得其用户数据暂存在VLR。而MS被呼时，被呼MS归属HLR需要VLR给被呼MS分配一漫游号并且给HLR暂存。如果漫游号为13x00M1M2M3ABC，其中的x00M1M2M3部分决定了被呼MS所在的移动本地网及所属MSC。主呼MS所在的MSC可以把放呼MS归属HLR中暂存的被呼MS漫游号作为此次呼叫路由选择的根据。
B；移动业务交换中心
由于MSC作为移动通信网络的业务节点设备。所以它拥有面向固定网络以及面向其他功能实体的各种接口。能够提供交换功能的作用，也就是接续移动用户呼叫固定用户、移动用户呼叫移动用户以及固定用户呼叫移动用户时和BSC一起完成对传输链路的选路及其连接功能。移动本地网中设有一个或者很多个MSC，如果是多个MSC，就可以确定一个或者两个MSC为关口MSC。而移动本地网中各MSC经过ISDN和PSTN、PLMN等公网相连接。
（3）鉴权中心
鉴权中心是网络对移动用户合法性的检查实体，能够在移动用户被呼、始呼、以及位置更新过程中，对用户进行鉴权，并且对鉴权数据进行更新，更好维护用户的合法权益。
（4）归属用户位置寄存器
一个移动本地网正常设有一个以及两个HLR。移动运营商用于管理移动用户的数据库是HLR。所有的移动用户都需要在某一HLR进行登记，某一MS移动用户识别码中的H0H1H2H3就是其归属HLR的代码。HLR一般贮存两种信息，一种是当前的位置信息，包括有目前该S所在的VLR识别号还有在接续期间暂存的被呼MS漫游号。而另一种是移动用户的静态数据，例如：用户识别号码、补充业务；
（5）设备识别寄存器
设置EIR是为避免不合法的盗窃使用以及没有入网许可证的移动设备进网使用。因为贮存相关移动设备身份和黑名单的数据库是EIR，然而EIR会依据MS开机时所发出的设备识别码，来完成对移动设备的识别、闭锁以及监视的功能。
（6）操作维护中心
公共陆地移动通信网设有各级操作维护中心来对设备以及网络的运行进行管理。
2.2GSM公共陆地移动通信网网络体系结构
A：省内GSMPLMN网络结构
因为省内各移动本地网构成了全省PLMN。所以正常在省会城市中心会设一对TMSC1负责省际话务转接，在全省区域内设无数个TMSC2负责省内话务转接，并且和省内中心的一对TMSC1相连省内GSMPLMN，
B：我国GSMPLMN网络结构
中国GSMPLMN是由一级移动业务汇接中心、二级移动业务汇接中心以及移动端局MSC构成。每个省分别设置TMSC2，原TMSC1分别设在8个大区中心。在TMSC1之间以网状网连接，各TMSC1与所属TMSC2之间会设置低损耗直达路，中国1998年起已经在省会城市扩建、新建28对TMSC1，新旧TMSC1之间以网状网连接，让原大区中心的TMSC1作用变得越来越小。而光纤的大量使用，必将TMSC1与TMSC2渐渐合并为TMSC，到时中国的GSMPLMN将会升级为二级网。
C：GSM移动本地网网络结构
通常情况下一个长途区号相对的区域能够建立一个移动本地网。而且每个移动本地网会设置一个HLR，并且建立一个或者多个MSC，还会在多个MSC的情况下设置TMMSC以及GMSC，而TMMSC为移动电话本地汇接局，移动本地网中的各MSC经过局间中继连接TMSC，而GMSC通过局间中继连接TMSC、本地长话局以及本地市话汇接局，
三、GSM网络的优化
（1）GSM网络优化问题的提出
网络优化是GSM蜂窝移动电话网建设中很重要的一个过程，目的就是要对实际的运行网络的测量，从而让前期的网络规划得到完善，就是通过对基站参数、频率设计、网络结构等的参数作调整，构建一个通话质量好、高覆盖率以及掉话少的优质网络。
（2）网络优化模型
通过建立网络优化的模型能够看出，网络优化的重点在于怎样去处理网络中产生的众多数据，并依据数据的处理结果给出问题的定性描述。因为GSM网络运用产生的数据十分复杂，如果利用人手工对数据处理结果进行分析，一定会因为工作量大而导致工作效率降低，由于GSM网络运行级别要求高，不可以出现大的错误，所以，建立一个专家系统能够方便处理此类的问题。可是建立专家系统需要很多的数据存储技术以及数据挖掘，而且为了管理专家系统数据与网络数据需要利用数据库方面的技术，想到网络优化系统管理与使用的扩展性还有方便性，把其设计成三层结构的数据库应用系统是相对适合.
（3）GSM网络优化的平台
因为网络软参数的调整对网络优化而言有着十分重要的作用，所以需要制定一个切实可行的方案进行网络优化，并且设计一台合适的计算系统让网络优化系统最大程度的发挥。GSM网络优化平台主要包含：数据的处理以及采集。数据的分析处理相对复杂，而数据采集则比较独立。其作为整个网络优化系统的基础，同时也是主要的依据统一和评估标准，根据专家的要求进行处理。因为利用数据进行性能评估的过程就是数据分析处理的过程，主要目地如下：
a.搞清楚网络性能的好与坏；
b.对网络进行网间的对比；
c.查出使得性能下降的主要原因还有做好故障定位。因为制定了统一、标准的评估系统，目的a.b是相对容易完成的；而目的c就关系到怎样建立网络优化专家系统的问题。可采用以下方法实现：b各个指标体现了网络中的不同功能，而网络会通过很多种参数来控制这些功能的，所以每项性能指标也就对应了多种的参数。如果哪项性能指标低于设定的值时，就表明了对应的参数需要改正，与此同时也能够以此做好故障定位。而A导致一些性能指标值发生改变的原因是有限的，这可以利用设定经验模型作为判断。而c对于各网络的参数，则要依据其相互之间的关系，根据一定的规则做出判断，从而验证网络参数的可靠性。通过众多数据的积累，如果经验模型相当的多，就可以升级为专家系统。
结束语
综上所述，网络结构优化未来将会向立体化网络结构优化方向发展，可以对覆盖小区的网络结构进行分析评估，因为经过立体化的网络结构评估，能够快速发现立体化网络中结构不合理的地方，对立体化网络的优化和发展规划起到十分重要的作用。
参考文献：
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