蜂窝系统基础设施

2025年3月17日 | 阅读 3 分钟

早期的无线系统使用大功率发射器,覆盖整个服务区域。这需要非常大的功率,并且由于许多实际原因而不适用。

蜂窝系统用许多较小的六边形小区代替了一个大区域,每个小区都有一个 BS(基站),覆盖该区域的一部分。这种蜂窝系统的演变如图所示,所有位于小区内的无线接收器都由一个 BS 提供服务。

Cellular System Infrastructure
Cellular System Infrastructure

无线设备需要支持不同类型的服务,无线设备可以是带有无线卡的无线电话、笔记本电脑、个人数字助理 (PDA) 或支持网络的手机。为简单起见,可以称之为 MS。

在蜂窝结构中,MS(移动台)需要与 MS 当前所在小区的 BS 通信,BS 作为通往世界其他地方的网关。因此,为了提供链路,MS 需要位于其中一个小区的区域内(因此需要一个 BS),以便可以支持 MS 的移动性。几个基站通过硬线连接,并由 BS 控制器 (BSC) 控制,BSC 又连接到移动交换中心 (MSC)。

几个移动交换中心相互连接到 PSTN(公共交换电话网络)和 ATM(异步传输模式)骨干网。为了更好地了解无线通信技术,图中显示了蜂窝系统的简化系统基础设施

Cellular System Infrastructure

蜂窝系统需要相当复杂的基础设施。图表中显示了一个通用框图

Cellular System Infrastructure

BS 由基站收发信机系统 (BTS) 和 BSC 组成。塔和天线都是 BTS 的一部分,而所有相关的电子设备都包含在 BSC 中。

HLR(归属位置寄存器)和 VLR(来访位置寄存器)是两组指针,它们支持移动性并允许在世界范围内使用相同的电话号码。

AUC(鉴权中心)单元提供鉴权和加密参数,以验证用户的身份并确保每个小区的机密性。

EIR(设备身份寄存器)是一个数据库,其中包含有关移动设备身份的信息。AUC 和 EIR 都可以作为独立的独立单元或作为组合的 AUC/EIR 单元来实现。

HLR 位于 MS 最初注册的 MSC 中,是计费和访问信息的初始归属位置。

简单来说,任何来电都根据呼叫号码定向到 MS 的归属 HLR,MS 在那里注册。然后 HLR 指向 MS 当前所在的 MSC 的 VLR。

双向 HLR-VLR 指针有助于执行各种功能,如图所示

Cellular System Infrastructure

VLR 包含有关访问该特定 MSC 的所有 MS 的信息,因此指向访问 MS 的 HLR,以交换有关 MS 的相关信息。

这样的指针允许将呼叫路由或重定向到 MS,无论它位于何处。在蜂窝系统中,需要一个反向指针,该指针允许许多控制信号在 HLR 和 VLR 之间来回传递,这种双向 HLR-VLR 指针有助于执行各种功能。


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