移动通信网络位置跟踪技术的模拟(3)
假设一个蜂窝系统共有A条信道，可以被N个小区使用，也就是说，区群的小区数目为N。假定每个小区拥有相同的可用信道数目，即每个小区有k条信道可供用户使用，则有如下关系：
A=kN
在一个由M个区群组成的系统中，可用的信道总数C为：
C=MA=MkN
采用蜂窝小区概念后，虽然减少了基站的覆盖面积，但是通过频率复用，增加了系统可用信道数，因而提高了系统容量。蜂窝系统容量与区群的大小N有关[4]。而在本次设计中，就采用了窝群技术，每个窝群包含七个小区。
1.4蜂窝通信系统的组成
GSM蜂窝移动通信系统主要由交换网络子系统（NSS）、无线基站子系统(BSS)和移动台（MS）三大部分组成。而CDMA数字蜂窝移动系统网络结构与GSM蜂窝系统的结构类似，也是由这三部分组成的[5]。
网络子系统(NSS)处于视话网与基站控制器之间,它主要有移动交换中心(MSC)，或称为移动电话交换局（MTSO）组成。移动交换中心(MSC)是蜂窝移动通信网的核心，其主要功能是对位于本移动交换中心(MSC)控制区域内的移动用户进行通信控制和管理，实现移动用户与固定网用户、移动用户与移动用户之间的互连。并面向下列功能实体：基站子系统（BSS）、原籍位置寄存器（HLR）、鉴权中心(AUC)、移动设备识别寄存器(EIR)、操作文护中心(OMC)和固定网（公用电话网和综合业务数字网等）等，如图1.3。
图1.3蜂窝系统组成
（1）移动交换中心(MSC)
MSC是完成对位于它所在服务区域中的移动台进行控制、交换的功能实体，也是蜂窝网与其他公用交换网或其他MSC之间的用户话务的自动接续设备。
（2）归属位置寄存器(HLR)
HLR是存储其区域内所有移动用户相关信息的数据库。HLR主要存储两类信息：一是移动用户的管理信息，其中包括用户的注册信息（用户识别号码、电话号码、服务类别和保密参数）；二是移动用户当前所处位置的信息，如MSC和VLR地址等，以便建立至移动台的呼叫路由。
（3）访问位置寄存器(VLR)
VLR 是一个动态数据库，记录着当前进入其服务区内已登记的移动用户的相关信息，如用户号码、所处位置区域信息等。一旦移动用户离开该VLR服务区而在另一个VLR中重新登记时，该移动用户的相关信息即被删除。 VLR与一个或多个MSC相连，VLR的控制区域就是这些MSC的覆盖区域。
（4）鉴权中心（AUC）
AUC存储鉴权算法和加密密钥，在确定移动用户身份和对呼叫进行鉴权、加密处理时，提供所需的三个参数(随机号码RAND、符合响应SRES、密钥Kb)，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的通信安全。
（5）设备识别寄存器(EIR)
EIR也是一个数据库，用于存储移动台的有关设备参数，主要完成对移动设备的识别、监视、闭锁等功能，以防止非法移动台的使用。
2.位置管理
2.1位置管理的定义
在蜂窝移动通信网络中，移动台可以在网络覆盖范围内任意漫游。为了适应移动台的移动性，系统需要不断的识别移动台的位置。3G及未来的蜂窝移动通信系统中载波频率的提高使得小区的划分越来越小，另外，随着用户数量的增大，支持多媒体通信的新要求增多，通信系统面临着降低位置管理开销的巨大挑战。所以，对于移动台的位置管理是蜂窝移动通信系统所面临的重要问题[6]。
第三代移动通信支持个人移动性和终端移动性，用户可以在任何时间和任何地点，使用任何固定或移动终端，通过个人通信号码和任何人进行通信。为了将呼叫传递给随意移动的用户，需要有一个高效的位置管理系统来跟踪用户的位置。