基于OpenBTS项目自行搭建移动电话网络

OpenBTS是基于软件的 GSM 接入口，它提供标准的GSM兼容的移动手机，不需使用现成的电话提供商的接口，来拨打现有电话系统的接口。OpenBTS是以第一个基于开源软件的工业标准的GSM协议栈而闻名。简言之这个项目就是为了我们能自行搭建移动电话网络而设计的。

一个基本的移动电话需要手机、基站（BTS）、基站控制器（BSC）、移动控制中心（MSC）、（HLR/VLR）、用于链接基站、各种控制中心和PSTN网络的传输线路。下图就是一张目前广泛使用的GSM网络的架构，感兴趣的可以看一下wikipedia的介绍，Cellular network。

 

而OpenBTS项目的目的就是提供了除手机之外的运营商设备的解决方案。OpenBTS实现了无线收发，尤其是频段的处理；另一个是移动网络用户 的注册和交换，尤其是替代传统的基站（BTS），基站控制器（BSC），移动控制中心（MSC），以及（HLR/VLR）的另类方案，而不用购买昂贵的局 端设备。

先看一个实际的OpenBTS的设备图，以下是一个在实际运行的移动网络的设备组成图：

无线电射频硬件部分的组成：

上面的一张图介绍了OpenBTS使用的无线电射频部分的组成，其关键是关键部件是Universal Software Radio Peripheral，通用软件无线电外设。而这个也是OpenBTS的核心所在！

传统的无线电的信号处理基本上是由纯硬件设备完成，而USRP的实现是把复杂的信号处理给PC的软件来处理，包括信号的调制和解调和线路的交换等。而最基 础的射频信号处理，例如数字信号的变频，内插和抽样等，交给USRP上的FPGA来完成，并通过USB来链接PC。

这种把高级特性交给软件，底层处理交给硬件的做法即保证了系统的性能也方便了系统的扩展。

而以上的这几部分只是着重介绍了移动网络中的无线电射频部分，整个移动电话网络系统的全貌看下图：

0，OpenBTS，充当了手机基站(BTS)和基站控制器(BSC)，他的基本功能是调制和解调，并为每一个通信分配一个信道频率。

1，Asterisk，充当了移动交换中心(MSC)和电话交换中心。如果是一个OpenBTS网络内的用户通信，那么Asterisk负责直接在 网内建立通信链接；如果是拨打外网的电话，那么Asterisk通过VoIP gateway连接PSTN网络。

2，MySQL，负责手机用户帐号管理，记录通话信息和数据，同时也负责传统移动网络中HLR（Home Location Register）和VLR（Visitor Location Register）的存储职能。

天线，射频硬件和USRP，通过USB端口，连接到一台PC上，运行free software，接入Internet，就组成了一个完整的移动电话网络。